电磁铆接技术的原理发展和应用 铆接简述 在飞机制造装配中，常见的连接技术有螺栓连接，铆钉连接，铰接和焊接等，但是铆接无疑是使用多的连接技术，缘由是：飞机机身不行能用钢铁，用的是高强度铝合金，铝合金遇高温会溶化，变软，变形，所以飞机机身连接时不好用焊接的，只能用铆接或者是螺栓连接其中铆钉占的比重是的，一架飞机所用的铆钉更是成千上万 随着航空制造业的进展，飞机部件连接的要求也是越来越高，对铆接的技术要求也是越来越高无形之中，推动着铆接技术不断向前进展，消失了液压铆接技术、自动铆接技术、电磁铆接技术等今日就讨论比较热门的电磁铆接来给大家介绍一番： 电磁铆接的原理 钛合金材料 为满意大飞机高牢靠性、长寿命的要求,复合材料、钛合金等新材料在飞机结构中所占比例将愈来愈大传统铆接工艺已难以满意这些新材料的工艺要求于是便需要寻求一种新的工艺方法——电磁铆接技术，来满意飞机制造中新型工艺的要求 电磁铆接原理图 电磁铆接是电磁成形方法的一种,但与一般的饭金电磁成形又不完全相同,成形过程相对更为简单电磁铆接不是利用电磁力直接成形,而是在电磁成形设备中增加了一个初级线圈和次级线圈和电磁放大器调制器。
放电时初级线圈和次级线圈之间产生强的涡流磁场,并产生强的冲击力 强的涡流磁场 铆接时冲击力的加载速率极高,并以应力波的形式传播,因而也叫应力波铆接应力波在放大器中传播并经过反射和折射,使铆钉在极短的时间内微秒级完成塑性成形 电磁铆接的成长 电磁铆接现在可谓是已经广泛应用于航空制造业主要是电磁铆接技术在铆接难成形材料及复合材料结构方面有传统铆接方法无法取代的优势,己在A340、A380及波音系列飞机上得到应用但提起其进展历程也是步履维艰，其达到今日的普及也是前辈们一步一个脚印地踩出来的 1958年世界上消失台电磁成形设备,后来电磁成形工艺在美国、前苏联、日本、西欧等发达国家和地区的航空、宇航和汽车等工业部门得到了广泛的应用到1980年美国己有多台电磁成形设备,前苏联也有多台美国、俄罗斯的电磁成形设备均已经系列化经过多年的进展,电磁成形无论是在理论讨论方面,还是在应用方面都取得了重大进展 电磁铆接设备放电线圈回路等效电路 美国的格鲁门宇航公司是世界上早讨论电磁铆接技术的公司,它们为研了F-14在70年月特地研制了电磁铆接设备,胜利解决了钦合金等干涉协作紧固铆接大夹层钦合金结构所遇到的难题,取得了明显的技术经济效益。
匀称干涉协作铆接法 70年月中期到80年月中期,格鲁门宇航公司将电磁铆接成形技术的应用范围不断扩大,申请了许多项,诸如应力波制孔、应力波安装干涉协作紧固件、应力波焊接等接着又对电磁铆接的质量进行了系统的讨论结果表明,电磁铆接提高接头疲惫寿命,在有预制裂纹的试件孔中,采纳这种方法进行干涉协作铆接能延缓疲惫裂纹的增长,对于根据损伤容限准则设计的结构有明显的节省重量的潜力但该公司没有将电磁铆接设备进一步进展 此外，波音公司在70年月也创造了电磁铆接设备,使用双枪进行液密干涉协作铆接,已纳入工艺说明书之中到了80年月,波音公司曾将电磁铆枪装到自动钻铆机上使用大约在1994年,波音公司开头在新型737飞机机身上使用电磁铆接技术 大致总结下美国的电磁铆接技术的进展（大致分为三个阶段）： 阶段：70年月研制胜利了固定式的电磁铆接设备；80年月初期到中期,研制了小型手提式电磁铆接设备即高电压电磁铆接设备的研制,工作电压一般5000-8000V 其次阶段：80年月末期到90年月初期,采纳了低电压的电磁铆接技术,工作电压一般低于600V,个别也有1200V,,即低电压电磁铆接阶段。
第三阶段：也就是现在,美国电磁铆接技术的讨论己进入了第三阶段的讨论,即自动化电磁铆接阶段,已开头进行了计算机掌握和低电压的电磁铆接设备的工程化讨论 电磁铆接方法的特点及应用 电磁铆接成形时,材料的变形方式不同于准静态加载,因而对一些特别的材料的成形有着其它方法无法代替的优越性与一般铆接方法相比,电磁铆接由于加载速率高,铆钉成形快,钉杆膨胀匀称,因而采纳这一方法进行干涉协作铆接产生的干涉量匀称,接头疲惫寿命长另外,电磁铆接对一些冷塑性较差,一般铆接方法难以铆接的材料仍能胜利地实施其应用主要在以下几点; 干涉协作铆接 干涉协作能提高结构疲惫寿命,已成为结构延寿的主要工艺方法一般铆接时钉杆膨胀不匀称,特殊是对厚夹层结构,很难保证沿整个钉杆均有干涉,因而难以达到疲惫寿命增益电磁铆接由于成形时间短,钉杆膨胀和镦头的成形几乎同步完成,因而在钉杆和钉孔间形成的干涉量比较匀称,当钉孔间隙较大或夹层厚度较大时仍能实现干涉协作,接头疲惫寿命长 复合材料结构铆接 复合材料具有很多优异性能,因而在民机制造中得到广泛应用和金属结构相比,连接是复合材料结构的薄弱环节,结构破坏的60%～ 80%发生在连接处。
为防止冲击损伤,复合材料结构制造中一般限制锤铆方法由于一般铆接的钉杆膨胀不匀称,为防止挤压破坏,复合材料结构连接限制干涉协作电磁铆接是一种冲击距离为零的冲击加载,对结构产生的冲击损伤远小于一般锤铆方法另外,电磁铆接的钉杆膨胀匀称,用于复合材料结构铆接可以防止挤压破坏因此,电磁铆接技术可以用于复合材料结构连接 干涉协作紧固件安装 目前干涉协作紧固件一般采纳液压压入或锤击打入的方法这种方法存在如下的一些缺点:①紧固件简单屈服并且膨胀,安装比较困难;②对于具有较大干涉量的金属紧固件,采纳打入的方法简单造成孔壁损伤,而液压安装往往要求结构比较开敞而电磁铆接技术则不存在以上问题，而且电磁铆接安装时产生的“凸瘤”较小,有利于接头疲惫强度的提高 8Word版本。