实心铆钉和盲拉抽钉的应用

我们从实心铆钉的角度分析了其应用的优点以及不足之处,尤其是从其缺点中,引出了抽芯铆钉。你可以理解为,抽芯铆钉就是为了克服实心铆钉的缺点而被开发出来的产品,今天我们就来说说抽芯铆钉。

抽芯铆钉,也称盲拉钉,或者说单面装铆钉。它是一种特殊的紧固件,有时比实心铆钉更轻,但是却具备足够强大的应用能力。它的特殊性还体现在:

• 特殊的安装工具
• 特殊的安装过程
• 特殊的拆卸方法

这些个“特殊”完全是建立在其应用类型之上的。飞机上有很多地方由于安装空间限制的问题,不能使用传统的铆接结构,或者说没有足够的空间来使用实心铆钉的工具,因此需要"单侧安装的实心铆钉"。

最早的盲拉钉是Cherry公司于上个世纪四十年代开发的,并且很快就被应用在了航空制造领域。盲拉钉从诞生至今,无论从材料还是内部结构,恐怕已经发生了不小的变化。

最初的盲拉钉,其结构非常简单,就是由一个带有空心套筒的管状铆钉和一个穿过中心的芯轴组成。安装时,将盲拉钉组件插入并穿过连接部件上预制的孔中,通过使用专用的工具将芯轴头部拉入到铆钉本体中,使铆钉本体膨胀,并使其在背面张开,然后芯轴被拉断,完成锁紧。

它有各种头部样式,如平头、沉头等;常见的直径尺寸包括1/8,5/32和3/16英寸;材料有铝合金、合金钢(包括不锈钢)、铜和Monel合金等。

这类最初的盲拉钉,如果仔细分析的话,实际是通过“摩擦力”来实现锁紧的,即芯轴直径增大被拉入管状铆钉中,是芯轴与套筒之间的摩擦力。但是在高振动的应用中,这种锁紧方式是“不可靠”的,很容易发生脱落。为了克服这个问题,逐渐出现了通过机械锁紧的盲拉钉。

这类新的盲拉钉通过机械锁紧,在安装过程中,安装工具以持续、稳定的拉力拉动芯轴直至锁环在铆钉套筒里变形,锁环变形后会填充铆钉套筒的凹槽,将芯轴与套筒牢固的锁定在一起,工具继续施加压力,使芯轴在指定位置发生断裂,继而完成安装。

关于盲拉钉的机械强度,盲拉钉通常应用在剪切载荷作用下。对于图纸或规范给出的剪切应力值,我们该如何看待?这些数值是如何得到的,肯定是经过测试得到的,但是测试的工作状态是否与真实应用的状态一致呢?

我想制造商在进行测试时,通常会采用比较薄的连接厚度,它的好处是在安装变形阶段,芯轴足够长到可以充满整个安装洞,那么其单个盲拉钉的抗剪切强度肯定是非常理想的,甚至可以超过实心铆钉,但是在真正的飞机应用上,这种情况少之又少,想必真实的抗剪切值是要打折扣的。

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