航空航天紧固件有哪些知名生产企业

人类如果承受自己体重4万倍的压力会怎么样，答案是会变成一滩肉泥，普通人类最多只能承受自己体重五倍的重量。

但是在自然界，还真的存在能承受4万倍重量的生物，那就是铁定甲虫，这是一种栖息在橡树上的物种，主要发现于北美西海岸。身长约 2 厘米，像一个小型坦克，这种昆虫不具备飞离险境的能力，长得既不轻巧，爬得也不是很快，但它们长有超级抗挤压的外骨骼前翅（称为鞘翅），也就是说，这种昆虫能经受住捕食者的任何挤压和尖刺攻击。

铁定甲虫的外骨骼是动物界最坚硬的外骨骼之一，甚至能经受住被汽车的碾压，植物学家制作铁定甲虫的标本，甚至需要动用电钻才能穿透。

这种甲虫能承受多大的重量呢？来自美国和日本的科学家团队实测了铁锭甲虫的抗压能力 。科学家们将铁锭甲虫放在两钢板之间，慢慢加压，发现加上的力达到自身体重近4万倍（150N，约是超市里售卖的3袋大米的重量）时，才会把铁锭甲虫压垮。

一直以来，科学家都不清楚为什么铁定甲虫外壳如此坚硬，美国加州大学尔湾分校的David Kisailus研究小组利用先进的显微镜、光谱技术和机械测试，作者在连接铁定甲虫两部分鞘翅内侧缝（medial suture）观察到了培告一连串形似拼图的联锁关节，可能的失效点就在拼图的“联锁”处。

但在高倍显微镜下研究联锁关节，并使用计算机模拟，团队没有看到任何灾难性的失败。联锁关节似乎能将应力传递到整个区域，而不是裂开。对于可飞行的甲虫，鞘翅可以通过张开和闭合保护翅膀免受细菌、干燥和其他伤害，而铁定甲虫的鞘翅已进化成坚固的保护性盔甲。

作者发现，这些关节的几何结构以及它们的层状微结构让铁定甲虫的外骨骼实现了极其出色的机械联锁和坚韧性。

Rivera 等人在进一步的显微镜观察中发现， 铁定甲虫的外壳不仅具有强力抗压能力，而且还具缺缓备“变形”的能力，也就是相当于人类的缩骨功，让铁定甲虫可以挤进岩石或树皮的缝隙中，寻找食物或者躲避天敌。

铁定甲虫的抗压和变形能力主要依靠三种不同的侧向支撑类型，根据界面的几何形状，可以分为交织型（interdigitated）、闭锁型（latching）和独立型（free-standing） 。

定甲虫的关节和支撑结构

交织型结构可以为铁定甲虫的外骨骼提供最大的强度和耐用性；而闭锁型和独立型结构则可以使铁定甲伏中模虫的外骨骼实现“变形”。

而这次发现将促进人类航空、建筑和机械领域的大发展，为了测试这种几何结构作为强硬机械紧固件、连接不同材质（如塑料和金属）的潜力，研究人员利用模拟这种结构的金属复合材料，制作了一系列接头。他们发现，与常用的工程接头相比，依据这一几何结构设计的接头强度更大、韧度也显著增强。

研究小组还用碳纤维增强塑料模拟了铁定甲虫鞘翅内侧缝联锁关节，通过将仿生复合材料加到一个铝接头上并进行机械测试，发现与标准航空航天紧固件相比，这种结构在结合不同材料方面存在明显任何优势，这也意味着人类可以通过铁定甲虫结构将飞机的各个部件融合在一起，舍弃传统的铆钉和紧固件，因为这些零部件所在的位置往往是应力薄弱点，这将大大增强飞机的可靠性。

这种结构紧固材料与部件还能降低机械总重量。如卫星每减1kg结构质量，可使火箭和推进剂减轻500千克。对于商用飞机、战斗机和卫星或空间站等飞行器, 每减少500克的结构重量，能带来的经济效益分别约为300、3000和30000美元。

除此之外，铁定甲虫的侧向支撑方式可为可压缩机器人（可以挤进狭小的空间并在里面移动，用于在灾难发生后搜寻倒塌建筑物中的幸存者）或装甲车的设计灵感。

可以说，自然界真的充满了无穷奥秘，等待着人类去探索。

拉丝铆钉是结构型抽芯铆钉中最为主要的产品之一，它具有双锁功能和封闭作用，铆接后钉芯锁在铆体里形成高抗拉抗剪强度。 拉丝铆钉的铆体材料有铝、铁和不锈钢等，产品主要用于航空制造行业。在国内拉丝铆钉又称口杯型抽芯铆数让圆钉，包括内锁拉丝铆钉与外锁拉丝铆钉。拉丝铆钉又称薯塌口杯型抽芯铆钉，属于结构型抽芯铆钉，拉铆后钉芯断钉处会翻边入铆体凹槽内，锁紧钉心。内锁拉丝铆钉与外锁拉丝铆钉从表面看区别不大，机械性能也大致相同，主要就是拉铆后的锁紧结构不同，一般条件下内锁拉丝铆钉常规铆钉枪即可使用，外锁拉丝铆钉需要配套对应的拉铆枪。

拉丝铆钉属于高强度结构型铆钉，此类铆钉有高的机械性能，并且有一定的防水密封性。拉丝铆钉钉芯头部采用口杯式设计，促使钉头具有自由收缩的变形能力，因而在铆接时，钉芯一方面膨胀管帽，另一方面钉芯与管帽形成机械互锁，残留钉芯于膨胀管帽内自动锁定，拉丝铆钉具有很宽的铆接范围，拉丝铆钉对被铆接件具有极强夹紧力，有良好的封闭性能及防震功能，具有极高的机械强度。拉丝型抽芯铆钉拉铆后钉芯断钉处会翻边入铆体凹槽内，形成“机滑巧械外锁”，锁紧钉心。高抗拉和抗剪能力；抗震；锁芯能力强；锁扣可见易于检查；良好的封闭性。

铆钉的规格是按钉体公称直径划分的。

新标准将钉体的公称直径由原来划分的3、32、4、5、6五个规格修改为24、3、32、4、48、5六个规格。即删去了公称直径为6mm这一规格、增加了24和48两个规格。

同时取消了32规格尽可能不采用的规定。修订后的铆钉规格与GB/T309819-2004《紧固件机械性能 抽芯铆钉》标准所划分的钉体公称直径系列相一致。

因此，不要再继续生产或选用6mm这个已被淘汰的铆钉规格，同时可根据需要生产和选用24和48两种新规格的标准铆钉。

2拉铆钉时应注意哪些事项

采用拉铆钉进行铆接作业时，应注意以 下事项：1）气动铆枪工作时，气压不得超过07MPa，装拆零件时须断开气源。

2） 进行铆接的金属板所打的孔径应比 柳钉直径大左右，过大会影响烂正码连接 强度，过小铆钉插入困难。3） 拉铆时应根据芯棒的直径选定拉铆 枪头孔径，适当调整导管位置并用螺母锁 紧，使芯棒能自由插人导管的拉夹中，然后 将铆钉穿入钉孔中，按动扳钮，将芯棒拉 断，铆接完成。

4） 钻铆钉孔时，孔径应与工件表面相 垂直。5） 在用拉铆枪拉铆时，拉铆枪轴线必 须与铆钉孔轴线一致，不得歪斜；拉铆时应 稍用力压住拉铆枪，使铆钉尾紧贴工件表面。

6） 用铆枪拉铆钉时，不可刮伤铆接料 件的表面。

3不锈钢铆钉

不锈钢铆钉： 在铆接中，利用自身形变或过盈连接被铆接件的零件。

铆钉种类很多，而且不拘形式。 常用的有半圆头、平头、沉头铆钉、抽芯铆钉、空心铆钉，这些通常是利用自身形变连接被铆接件。

（一般小于8毫米的用冷铆，大于的用热铆。 ）但也有例外，比如三环锁上的铭牌，就是利用铆钉与锁体孔的过盈量铆接的。

另外还有对插铆钉，比较特殊。分为两部分，较粗的一段带帽杆体中心有孔，与较细的另一段带帽杆体是过盈配合。

铆接时，将细杆打入粗杆即可。 铆钉用途 半圆头铆钉： 主要用于随较大横向载荷的铆接场合，应用最广。

平锥头铆钉： 由于钉头肥大，能耐腐蚀，常用于船壳、锅炉水箱等腐蚀强烈的铆接场合。 沉头、1200沉头铆钉： 主要用于表面须平滑，随载荷不大的铆接场合。

半沉头、1200半沉头铆钉： 主要用于表面须平清稿滑，随载荷不大的铆接场合。 平头铆钉： 用于随一般载荷的铆接场合。

扁平头、扁圆头铆钉： 主要用于金属薄板或皮革、帆布、木料等非金属材料的铆接场合。 而大扁平头铆钉主要用于非金属材料的铆接场合。

半空心铆钉： 即在铆钉的圆柱部分加工一沉空，主要用于随载荷不大的铆接场合。

4不锈钢拉钉是什么

拉钉（拉铆钉），国标标为抽芯铆钉，它是一类单面铆接用的，但须使用专用工具？拉钉枪（手动、电动、气动）进行铆接。

这类铆钉特别适用于不便采用普通铆钉（须从两面进行铆接）的铆接场合，故广泛用于集装箱、机械、建筑、汽车、船舶、飞机、机器、电器、家具等产品上。其中以开口型扁圆头拉钉应用最广，沉饥哪头抽芯铆钉适用于表现需要平滑的铆接场合，封闭型抽芯铆钉适用于要求随较高载荷和具有一定密封性能的铆接场合。

在不锈钢拉钉中，开口型圆头拉钉使用范围最广，主要是不锈钢拉钉材质抗拉力和抗剪切力较强，硬度强度高，质量上佳，成本相比铝拉钉要高很多，在要求高的铆接场合应用广泛。

航空用铝合金密度低、耐腐蚀性能好，且具有较高的比强度、比刚度，容易加工成型，有足够的使用经验，这些优点使其成为飞机结构的理想材料。从诞生以来，铝合金随着飞机设计的要求而不断发展，其性能也日益强大。例如，1954年，英国的3架“彗星”飞机先后坠毁，事故分析表明，坠机的主要原因是材料疲劳以及部分 7075-T6铝合金构件被严重腐蚀。经过探索，研究人员突破了过时效热处理问题，研制出第二代耐腐蚀铝合金，有效提升了飞机的安全水平。

如今，航空铝合金的发展已经进入第六阶段。2005年 4月 27日，世界上烂滚中最大的宽体客机空客A380在图卢兹机场成功首飞。A380能够取得成功，先进材料的应用立下了汗马功劳。其中，加拿大铝业公司和美国铝业公司就为 A380开发了新型铝合金材料。根据 A380各部件的特点，加拿大铝业公司开发出了7040-T7651、7449、2027-T3511等一系列铝合金。每种合金都具有不同的性能和特点。在A380项目中，用7085锻件制造的应急舱门，零件数量从 147个减至 40个，紧固件由 1400个减至 450个，重量减轻了 20%，成本降低了 20%〜25%，承载能备枝力和疲劳寿命也得到了显著提高。

合金家族之二：钛合金

钛及钛合金材料密度低、比强度高（目前金属材料中最高）、耐腐蚀、耐高温、无磁、组织性能和稳定性好，可以与复合材料结构直接连接，而且两者之间的热膨胀系数相近，不易产生电化学腐蚀，具有优良的综合性能。因此，钛合金在航空领域得到越来越广泛的应用。洛克希德公司的“黑鸟”高空高速战略侦察机 SR-71，飞行速度超过 3马赫，在高速飞行时，机体表面温度将超过常规铝合金蒙皮的极限，如果用钢制造，飞机重量会大大增加，影响飞行速度和升限等性能。因此，SR-71的机身大量采用了钛合金，总重达 30多吨，占飞机结构重量的 93%。随着人们对飞机性能要求的不断提高，民用飞机的钛合金用量也在逐渐增加。早期波音 707上的钛合金部件用量仅占结构总重量的 02%，到最新的波音 787，占比高达 15%。

此外，钛合金也是制造航空发动机的主要材料。早期美国 F-4战斗机使用的 J79发动机，钛合金的用量只有50千克，不到总重量的2%。而现在大多数航空发动机的钛用量已经达到发动机总重量的25%〜30%。如波音 747、767的发动机 JT9D，其用钛量为总重量的 25%；空客A320的V2500发动机，其用钛量为总重量的 31%。钛合金的另一大用途是作为螺栓、铆钉等紧固件材料。这些紧固件虽小，但用量却很大，使用钛合金紧固件可以大大减轻重量。据估算，C-5大型运输机有 70%的紧固件为钛合金紧固件，飞机因此而减重 1吨左右。现在钛合金 3D打印技术已用于飞机制造。钛合金3D打印技术由于摆脱了传统的模具制造这一显著延长研发时间的环节，可以制造高精度、高性能、高柔性和快速制造结构十分复杂的金属零件，因而为先进飞机结构的快速研发提供了有力的技术手段。

合金家族之三：超高强度钢

超高强度钢在强度、刚性、韧性以及价格等方面具有很多优势，且拥有在承受极高载荷条件下保持高寿命和高可靠性的特点，在航空领域得到广泛使用。例如，飞机的起落架要承受冲击等复杂载荷，而且载饥山荷巨大，同时还要求起落架舱容积尽可能小，超高强度钢绝对强度大、稳定性好，因此成为起落架的首选材料。

20世纪 60年代，美国成功开发了 300M超高强度钢。300M钢的抗拉强度高，达到 1860MPa以上。它的横向塑性高，断裂韧性好，与同强度低合金超高强度钢相比，300M钢的抗疲劳性能更好，在介质中的裂纹扩展速率低。这些特点使得 300M钢成为大型飞机起落架的主要材料。1992年，美国又开发了 AreMet100。AreMet100与 300M的强度级别相同，但耐腐蚀性能和耐应力腐蚀性能较 300M钢有较大提高，是目前综合性能最好的超高强度钢。F-22、F/A-18E/F就使用了AreMet100作为飞机起落架的主要材料。