一种高性能机械连接挤压装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于机械加工领域，特别涉及一种高性能机械连接挤压装置，该装置能在 挤压变形工艺方法中防止零件内孔损伤并能提供较为稳定的挤压变形量。
【背景技术】
[0002] 在飞机上，以往均采用大量的螺母、防转垫圈、防转销及螺栓将多种装备连接在机 体上。随着对飞机机动性、灵活性要求的提升，以及对飞机挂弹量、载重量等要求提高，在 不降低飞机重要构件的刚性及强度的同时，降低电子辅助装备的重量，增大装载空间，是当 前的主要任务。根据现场的安装实际情况，飞机上的大部分电子零部件大都是采用与低密 度、高强度的铝合金夹层板连接在一起，采用铝合金高强度板，对减轻飞机的重量起了很大 的作用，并使得飞机上的相对利用空间增加了。但同时，对于安装工作来说，装配空间就相 应的减少了，安装工作的难度增加了。因此如何能提高工作效率，同时又能保证连接的可靠 性，是摆在眼前的一个问题。根据这一情况，对螺母、螺栓连接的结构进行了重新设计。新 装置由支座、弹簧、自锁螺母三个零件组成，支座连接部位采用台阶管状结构，使用前先将 支座台阶管状部位放入铝合金板夹层板上的孔内，并通过专用的挤压工装使支座台阶管状 部位内孔及外缘产生挤压变形而增大并与铝合金高强度板铆接在一起。采用挤压变形的工 艺方法，关键必须解决以下问题：1、如何防止零件内孔损伤；2、如何才能使变形量控制在 一定的范围内。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种既能解决内孔损伤问题又能解决变形量两大难题的高 性能机械连接挤压装置。
[0004] 一种高性能机械连接挤压装置，该装置包括：支座、挤压芯棒、安装板、限位套；所 述支座的管状部份与安装板的孔本配合；限位套固定在安装板的一端，与支座对应设置； 该挤压装置还包括开缝衬套，所述开口衬套套装在挤压芯棒上，两者一起穿过支座的内孔； 所述开缝衬套采用薄壁筒状结构，壁厚为0. 2~0. 3 mm之间，并沿轴线方向设有开口间隙， 开口间隙为〇· 5~Imm之间；所述开缝衬套的一端设有导向段，导向段的长为0· 6~Imm的 锥面，锥角为90°~120° ; 工作时，先将开缝衬套套入挤压芯棒内，使开缝衬套底部的导向段锥面与限位套完全 接触，再将支座的管状部位放入安装板的孔内，然后将挤压芯棒从支座内孔穿过，检查支座 与安装板安装部位贴合后，启动挤压装置，使挤压芯棒向下移动，至挤压芯棒的挤压带完全 穿过支座，从而使挤压带的作用力通过开缝衬套传递到支座管装部位上使其产生变形，使 内孔及外缘均增大，使支座的管状部位与安装板内孔完全接触产生过盈配合，使得二者可 靠的连接在一起。
[0005] 所述开口间隙是指将挤压芯轴从开口衬套孔内伸入后，并使挤压芯棒的挤压带安 全进入开口衬套内孔后测量的间隙。
[0006] 所述开缝衬套的材质为不锈钢带料，抗拉强度σ llOOMpa。
[0007] 所述开缝衬套安装后壁厚差不大于0. 03mm。
[0008] 所述开缝衬套安装后支座1内孔的挤压变形量应在2. 3%~3. 6%之间。
[0009] 本发明挤压装置使用开口衬套后，通过挤压变形，使支座管状部位内孔及外缘同 时增大，使支座管状部位与安装夹层板紧密连接一起。既解决了零件内孔损伤问题，又能使 变形量控制在一定的范围内。
【附图说明】
[0010] 图1为本发明机械连接挤压装置的结构示意图； 图2为本发明中开缝衬套的结构示意图； 图3为本发明中支座的结构示意图。
【具体实施方式】
[0011] 下面结合附图对本发明进行详述。
[0012] 如图1、图2、图3所示，一种高性能机械连接挤压装置，该装置主要由支座1、挤压 芯棒2、开缝衬套3、安装板4、限位套5组成。支座1的管状部份9与安装板4的孔本配合； 限位套5固定在安装板4的一端，与支座1对应设置。开缝衬套3套装在挤压芯棒2上，两 者一起穿过支座1的内孔。如图2所示，所述开缝衬套3采用薄壁筒状结构，壁厚为0. 2~ 0. 3醒之间，并沿轴线方向设有开口间隙7,开口间隙7为0. 5~Imm之间。该开口间隙7 是指将挤压芯轴2从开口衬套3孔内伸入后，并使挤压芯棒2的挤压带8安全进入开口衬 套3内孔后测量的间隙。开缝衬套3的一端设有导向段6,导向段6的长为0. 6~Imm的锥 面，锥角A为90°~120°。导向段6为锥面的作用有两个，一是能使挤压芯棒2的锥面顺 利进入开口衬套3的锥面，另外一个作用是锥面端部能与限位套5完全接触，防止在拉挤的 过程中开口衬套3沿挤压芯棒2移动的方向滑动。
[0013] 本发明高性能机械连接挤压装置的工作原理为：先将开缝衬套3套入挤压芯棒2 内，使开缝衬套3底部的导向段6锥面与限位套5完全接触，再将支座1的管状部位9放入 安装板4的孔内，然后将挤压芯棒2从支座1内孔穿过，检查支座1与安装板4安装部位贴 合后，启动挤压装置，使挤压芯棒2向下移动，至挤压芯棒2的挤压带8完全穿过支座1，从 而使挤压带8的作用力通过开缝衬套3传递到支座1管装部位9上使其产生变形，使内孔 及外缘均增大，使支座1的管状部位9与安装板4内孔完全接触产生过盈配合，使得二者可 靠的连接在一起。
[0014] 本发明挤压装置由于采用了开口衬套3,在挤压时可以很好的防止零件内孔损伤， 同时也能很好的将变形量控制在一定的范围内。由于挤压芯棒2不直接作用在支座1内孔 壁上，就防止了支座1内孔产生挤压损伤。
[0015] 本发明在实施中应注意的问题如下： (1)、开缝衬套3原材料的选用很关键，必须具有很高的强度，在挤压过程中才不至于 产生较大的变形。如材料强度低，在挤压过程中挤压芯棒2提供的挤压力，使开口衬套3产 生了较大的变形，则不能使支座1的管状部位9产生变形，也就不能起到扩铆的作用。
[0016] (2)、挤压过程中的润滑必须合适。如不采取合适的润滑，则会增加设备的输出功 率而使设备损坏。同时还会使开缝衬套3在挤压中开裂。
[0017] 针对实施中会出现的问题，采取了相应的解决方案，具体如下： (1)、开缝衬套3原材料选用不锈钢带料，牌号为：12Crl7Ni7,标准号：GB3280-2007， 强度指标为：〇 IlOOMPa ;也可以选用性能相近的进口材料如SUS301等。
[0018] (2 )、开缝衬套3内壁进行干膜润滑处理，经验证涂二硫化钼干膜润滑剂较好。
[0019] (3)、安装后开缝衬套3壁厚差不大于0· 03mm。
[0020] (4)、安装后支座1内孔的挤压变形量应在2. 3%-3. 6%之间。
[0021] (5)、安装后支座1的拧松力矩应符合下表规定：
本发明挤压装置的性能检测： (1)、变形情况检测： a、 通过挤压后，检测开缝衬套壁厚变形量：用千分尺寸测量，厚度差为0. 01~0. 02mm， 开口衬套的变形量很小，符合要求； b、 采用极限尺寸配对安装，通过挤压后，检测支座的变形量：用三点内径套尺寸测量， 孔增大0. 19~0. 27mm，变形量为2. 5%~3. 5%，符合要求。
[0022] (2)、挤压铆接性能检测： 检测零件是否安装可靠，主要是检测挤压铆接后的拧松力矩。通过试验，测量出铆接后 的指标均能满足设计要求。
[0023] 采用本发明开缝衬套的优点如下： (1) 、解决了挤压后支座内孔损伤的问题； (2) 、提供的变形量稳定可靠； (3) 、使用该衬套，使产品安装后的各项性能指标均能满足设计要求。
【主权项】
1. 一种高性能机械连接挤压装置，该装置包括：支座（1)、挤压芯棒（2)、安装板（4)、限 位套（5);所述支座（1)的管状部份（9)与安装板（4)的孔本配合；限位套（5)固定在安装 板（4)的一端，与支座（1)对应设置；其特征在于：该挤压装置还包括开缝衬套（3)，所述开 口衬套（3 )套装在挤压芯棒（2 )上，两者一起穿过支座（1)的内孔；所述开缝衬套（3 )采用 薄壁筒状结构，壁厚为0. 2~0. 3 mm之间，并沿轴线方向设有开口间隙（7)，开口间隙（7)为 0? 5~Imm之间；所述开缝衬套（3)的一端设有导向段（6)，导向段（6)的长为0? 6~Imm的 锥面，锥角为90°~120° ; 工作时，先将开缝衬套（3)套入挤压芯棒（2)内，使开缝衬套（3)底部的导向段（6)锥 面与限位套（5)完全接触，再将支座（1)的管状部位（9)放入安装板（4)的孔内，然后将挤 压芯棒（2)从支座（1)内孔穿过，检查支座（1)与安装板（4)安装部位贴合后，启动挤压装 置，使挤压芯棒（2)向下移动，至挤压芯棒（2)的挤压带（8)完全穿过支座（1)，从而使挤压 带（8)的作用力通过开缝衬套（3)传递到支座（1)管装部位（9)上使其产生变形，使内孔及 外缘均增大，使支座（1)的管状部位（9)与安装板（4)内孔完全接触产生过盈配合，使得二 者可靠的连接在一起。2. 根据权得要求1所述高性能机械连接挤压装置，其特征在于：所述开口间隙（7 )是指 将挤压芯轴（2 )从开口衬套（3 )孔内伸入后，并使挤压芯棒（2 )的挤压带（8 )安全进入开口 衬套（3)内孔后测量的间隙。3. 根据权得要求1所述高性能机械连接挤压装置，其特征在于：所述开缝衬套（3)的材 质为不锈钢带料，抗拉强度〇b彡llOOMpa。4. 根据权得要求1所述高性能机械连接挤压装置，其特征在于：所述开缝衬套（3)安装 后壁厚差不大于0. 03mm。5. 根据权得要求1所述高性能机械连接挤压装置，其特征在于：所述开缝衬套（3)安装 后支座1内孔的挤压变形量应在2. 3%~3. 6%之间。
【专利摘要】本发明涉及一种高性能机械连接挤压装置，该装置包括：支座、挤压芯棒、安装板、限位套；所述支座的管状部份与安装板的孔本配合；限位套固定在安装板的一端，与支座对应设置；该挤压装置还包括开缝衬套，所述开口衬套套装在挤压芯棒上，两者一起穿过支座的内孔；所述开缝衬套采用薄壁筒状结构，壁厚为0.2～0.3㎜之间，并沿轴线方向设有开口间隙，开口间隙为0.5～1mm之间；所述开缝衬套的一端设有导向段，导向段的长为0.6～1mm的锥面，锥角为90°～120°。本发明挤压装置通过使用开口衬套后，通过挤压变形，使支座管状部位内孔及外缘同时增大，既解决了零件内孔损伤问题，又能使变形量控制在一定的范围内。
【IPC分类】B21D39/00
【公开号】CN105081111
【申请号】CN201510429237
【发明人】王映东
【申请人】贵州航太精密制造有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年7月21日