段東鋒，石立明，辛小慶

（西安陜鼓通風(fēng)設(shè)備有限公司 技術(shù)研發(fā)部，陜西 西安 710611）

西安陜鼓通風(fēng)設(shè)備有限公司主要以PCCAD軟件輔助設(shè)計(jì)通風(fēng)機(jī)為主，該制圖軟件具有良好的用戶界面，通過交互菜單或命令方式便可以進(jìn)行各種操作，且可以在各種操作系統(tǒng)支持的計(jì)算機(jī)中工作。

鉚釘設(shè)計(jì)計(jì)算選型過程中，往往參考過往圖紙或者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算鉚釘長度選擇規(guī)格，如此常常造成所選鉚釘規(guī)格比實(shí)際需求長度長。為此，對PCCAD軟件特點(diǎn)進(jìn)行研究，找出三維制圖及計(jì)算方法；同時(shí)對鉚釘實(shí)際應(yīng)用長度計(jì)算研究，確定實(shí)際應(yīng)用中鉚釘合適長度。

1 鉚釘長度計(jì)算有三種方式

（1）根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 蘊(yùn)=S×1.125垣0.7×d（蘊(yùn)：鉚釘長度，S：鉚件總厚度，d：鉚釘直徑）計(jì)算鉚釘長度，選型時(shí)就近選擇稍大規(guī)格鉚釘。

（2）根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊中的公式：蘊(yùn)=A×δ垣B垣C

δ：鉚件總厚度孔直徑、d：鉚釘直徑；B=沉孔深度、D：沉孔直徑；C：手工計(jì)算體積

折合鉚釘長度。

（此數(shù)據(jù)表來源于機(jī)械設(shè)計(jì)手冊）。

經(jīng)過實(shí)例驗(yàn)證，用以上三種計(jì)算方式選取的鉚釘規(guī)格通常較實(shí)際需要有偏差。設(shè)計(jì)人員使用PCCAD軟件時(shí)，僅僅使用了部分功能，發(fā)揮不出軟件本有特色。

2 提出新公式

考慮到每批板材厚度、軸盤、沉孔角度加工時(shí)均存在一定的偏差，以及后盤和軸盤安裝時(shí)存在一定間隙。若按恰好填平沉孔所需鉚釘長度鉚接，實(shí)際操作過程中不但可能出現(xiàn)無法填平沉孔，而且還會傷及軸盤。為了滿足鉚接強(qiáng)度又不傷及軸盤，需要在填平沉孔所需鉚釘長度的基礎(chǔ)上增加一定量。

（1）通過PCCAD二維制圖功能中繪圖工具建模，可將沉孔繪制成三維模型，再通過查詢功能即可得到沉孔的體積。最后將沉孔體積折算成鉚釘長度，如此鉚接時(shí)恰好填平沉孔。

理論公式為

（2）根據(jù)《通風(fēng)機(jī)鉚焊件技術(shù)條件》JB/T10214-2014之表A.1鉚接質(zhì)量要求（續(xù)）沉頭偏高時(shí)質(zhì)量要求及極限偏差b≤0.05d。由此可以確定鉚釘長度計(jì)算中需要增加的量蘊(yùn)2=

由此提出新的計(jì)算公式

其中：V孔為鉚件孔體積；S鉚釘為鉚釘截面積；Vb為鉚釘沉頭偏高的體積；r鉚釘為預(yù)選鉚釘半徑。

示例分析：某產(chǎn)品后盤δ=20、軸盤δ=35、鉚釘孔為φ20.5、軸盤沉孔φ35×60°。

選用半圓頭鉚釘規(guī)格為：鉚釘20×蘊(yùn)。

以往計(jì)算方法結(jié)果如下：

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算鉚釘長度蘊(yùn)=75.875≈76；鉚釘選用規(guī)格為 20×80。根據(jù)機(jī)械手冊公式計(jì)算 蘊(yùn)=68.783垣C≈（74～79）；鉚釘選用規(guī)格為20×80。

利用三維計(jì)算方法計(jì)算：

用PCCAD繪制沉孔和鉚釘沉頭偏出b（b≤0.05d=0.05×20=1）后的三維模型（如圖1所示），用查詢功能查詢體積V孔垣Vb值，如圖 2 所示。

圖1

圖2

計(jì)算38≈73；選用半圓頭鉚釘規(guī)格為20×75。

經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證，三維計(jì)算法選用的鉚釘規(guī)格符合實(shí)際鉚件需求。

3 結(jié)語

通過使用三維方式計(jì)算鉚釘長度選用鉚釘規(guī)格，準(zhǔn)確地滿足了鉚件所需鉚釘規(guī)格，避免了鉚釘長度過長或不足帶來的各種不利影響，亦有效提高了實(shí)際生產(chǎn)中同一合同不同規(guī)格風(fēng)機(jī)鉚接外觀質(zhì)量的一致性。

參考文獻(xiàn)

［1］李慶宜.通風(fēng)機(jī)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1981.

［2］《通風(fēng)機(jī)鉚焊件技術(shù)條件》JB/T10214-2014［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.

［3］續(xù)魁昌.風(fēng)機(jī)手冊［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.