密封铆接是对接缝处进行针对性的处理，让铆接装配的密封性得以保障。涂胶铆接装配工艺就是其中一种，实际应用效果比较好，整体的可靠性强。密封剂的应用性能决定着整体的密封效果，密封剂的种类有很多，在实际进行选择的过程中，一定要考虑到密封的粘结性，确定其在外界作用力的影响下也具有优良的密封性能，同时还需要具有较强的适应性和抗老化能力，可以进行长时间应用，不会对产品的质量造成影响。
一、工艺流程
根据运载火箭部段壳体产品的特点及对密封剂的要求，选用脱醇型单组份室温硫化硅橡胶（GD414Q/45090448-8.50-2010，以下简称GD414硅橡胶）作为缝内密封剂。该胶具有如下特点：a.属于硫化胶，具有优良的耐高低温（-50～200℃）、耐水、耐臭氧、耐气候老化性，环境适应性强，对多种金属和非金属材料具有良好的粘接性；b.GD414硅橡胶为膏状体，能够有效填充被连接件之间及铆钉与铆钉孔之间的间隙；c.室温硫化，对硫化环境要求较低；d.硫化后形成弹性体，有一定韧性，因而具有一定的抗疲劳强度，同时具有绝缘、防潮、防震功能；e.市面常见，容易获取，且即涂即用，无需配制。
铆钉的选择与普通铆接相同，一般选用GB867-86、GB869-86标准规定的铆钉，直径为Φ2～6mm，材质为铝合金2A01或2A10，铆钉形式为实心。铆钉长度L根据夹层厚度δ而定，通常取L=(1.2～1.4)d+δ，四舍五入进行修约。采用本涂胶密封铆接装配工艺的工艺流程为：清理零组件→预装配→制孔→分解并清理零组件→重新组装零组件→清洗铆钉→涂密封胶→放钉→铆接→铆接故障排除→清理余胶→硫化。
二、装配工艺探究
1、制孔
铆钉孔直径是涂胶密封铆接工艺控制的重要参数。铆钉孔径过大，铆接后钉杆不能有效填充铆钉孔，密封胶无法充满缝隙；铆钉孔径过小，则导致钉杆周围胶膜较薄或填充不均匀。通过反复试验，确定涂胶密封铆接工艺不同铆钉直径所需。
2、涂胶
利用硬板刷、刮刀、齿形刮棒、涂胶辊或齿形刮板等涂胶工具，将密封胶涂在被铆接零件的贴合面上。一般涂在尺寸较小的零件贴合面上，或涂在刚性较大的零件贴合面上。涂胶时应沿同一方向操作，以免因来回刮抹在胶层中形成气泡。若贴合面存在下陷、转角、空洞等，应适当增加密封胶涂覆厚度。
（1）铆钉涂胶用量
铆钉与铆钉孔之间涂胶量过多，铆接后在铆钉头和镦头（铆成头）部位胶液被大量挤出，影响产品表面质量及其他表面特殊性能要求；涂胶量过小，则不能充分填充铆钉杆与铆钉孔之间缝隙，形成有效密封层，影响产品气密性。铆钉孔的涂胶量应至少保证钉杆与铆钉孔间形成均匀胶膜，但不应使胶液溢出钉帽和镦头。理想情况是在铆钉杆、铆钉头、铆成头与被连接件贴合处均形成厚度均匀的胶膜。。
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（2）连接件涂胶用量
被连接件之间涂胶量应保证在被连接件之间形成可靠的密封，涂抹过量易导致铆接时胶液飞溅，增加不必要的清理工作量。通常，涂胶量应保证在被连接件贴合面之间形成 0.5mm 左右的密封层。
3、铆接装配
铆接可以分为锤铆（含正铆和反铆）、压铆、抽铆、拉铆、电磁铆等方式。由于运载火箭壳段产品的结构复杂多变，选用适用性最强也最常使用的锤击铆接方式（即锤铆）。锤铆是在铆接过程中，用铆枪或榔头锤击铆钉一侧，另一侧用顶把顶紧，利用间隙锤击冲击力和顶铁的反作用力，使铆钉杆镦粗而形成镦头（铆成头）的铆接方法。利用其他铆接方式涂胶密封铆接可参考执行。
4、硫化
硫化时间指在温度 20～35℃，相对湿度 50%～60%的条件下，当涂胶厚度为 2mm 时表面固化所需要的时间。在此条件下，GD414 硅橡胶硫化时间一般为 2h 左右，需在涂胶之后 1h 内完成铆接工作，晾置时间过长会使 GD414 胶固化失效。
选用其它密封剂应满足以下硫化要求：①封剂一般应在室温下且湿度不超过 80%的条件下自然硫化，不需要采取加速措施，考虑到对产品自身特性的影响，尤其不应重复采用加热方式加速硫化。②当由于工序衔接需要必须加速硫化时，应在密封胶不粘期后，按密封胶硫化规范进行。一般可采取的加速硫化方法有：提高环境（含结构上）温度；增加环境湿度；用非接触方式加热结构和涂胶表面（如红外线加热），但加热温度不得超过密封胶的工作温度。一般加速硫化温度不应超过 50℃。
涂胶密封铆接之后，需要在一定的时间内对铆接装配的质量进行检验，如果发现不符合要求的部位，要进行针对性的处理，对于比较严重的位置，需要将密封胶铲除重新进行密封涂胶。密封胶的用量需要进行合理控制，要保证密封胶不能溢出铆钉头，铆接工艺完成后，需要对多余的密封胶进行处理，可以使用干抹布进行清理，禁止使用有机溶剂。
对铆接部位进行防护也是非常有必要的，在开展防护工作的过程中需要注意以下几个方面的问题：对于没有达到应用期限的密封胶，不能在其周围进行钻孔操作；不能使用溶剂和清洗剂对铆接部位进行清洗，否则会对密封胶的质量和性能造成影响。在涂抹含有溶剂的涂料之前，需要了解溶剂对密封胶的影响，确定不会对其性能造成影响后才能进行应用；减少铆接部位密封胶的承重情情况，避免对其进行踩踏或者重压。如果必须要进行这方面的操作，首先要对该部位的杂质进行清理，保证表面干净整洁，并使用柔软的海绵或者橡胶垫覆盖在其表面，操作人员需要穿软底鞋，避免对密封胶造成影响。
结语：涂胶铆接装配技术在应用的过程中，使用专门的技术设备对铆接的质量进行检查，按照相关标准对涂胶铆接装配的密封性进行检查。通过这种检查方法，可以及时发现涂胶铆接装配中存在的问题，提升产品的合格率。基于密封要求的涂胶铆接装配工艺可以避免飞机结构出现泄漏的情况，可以满足特殊部位的密封要求，应用过程中的可靠性有所保障，对新结构的设计提供技术上的参考，有助于航空航天事业的进一步发展。
参考文献：
[1]施发国.一种四密封结构装配工艺[J].工业技术创新,2018(1).
[2]梁洪涛.航天产品密封铆接工艺方法研究[J].航天制造技术,2015(5).
论文作者:李方雷
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第6期
论文发表时间:2019/6/5
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