電磁鉚接技術(shù)應(yīng)用在大飛機(jī)的鉚接裝配中

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電磁鉚接是一種新型的鉚接工藝。電磁鉚接在20世紀(jì)80年代中期還處于高電壓電磁鉚接設(shè)計(jì)，鉚接設(shè)備大，安全性差，因此，高壓電磁鉚接設(shè)備未能得到廣泛的應(yīng)用。其實(shí)電磁鉚接是在電磁成形工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種鉚接工藝。目前，新型電磁鉚接技術(shù)已經(jīng)買(mǎi)入了自動(dòng)化階段，因?yàn)殡姶陪T接技術(shù)在鉚接成型上的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，電磁鉚接已經(jīng)被波音、空客等廣泛應(yīng)用。根據(jù)我國(guó)大飛機(jī)制造的發(fā)展戰(zhàn)略要求，電磁鉚接技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用也顯得尤為迫切。

電磁鉚接技術(shù)工作原理如下圖：
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交流電經(jīng)過(guò)升壓和整流后對(duì)電容器組進(jìn)行充電。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，初級(jí)線圈中會(huì)產(chǎn)生快速變化的沖擊電流，該電流在線圈周?chē)�產(chǎn)生瞬間變化的強(qiáng)磁場(chǎng)。強(qiáng)磁場(chǎng)使次級(jí)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，進(jìn)而產(chǎn)生渦流磁場(chǎng)，兩磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生強(qiáng)大的渦流斥力，該斥力在放大器中經(jīng)過(guò)多次反射和找折射并被放大，其輸出波形和峰值改變了應(yīng)力，這一應(yīng)力使鉚釘在短時(shí)間內(nèi)完成塑性變形，完成鐓粗成形。電磁鉚接的基本工作原理就是通過(guò)充電后的電容器組對(duì)線圈放電，將貯存在電容器內(nèi)的電磁能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械，能使鉚釘成形。電磁鉚接原理圖如上圖。

! d' u" X0 C' c4 N# J& a8 n/ |低壓電磁鉚接技術(shù)在大飛機(jī)制造應(yīng)用中需滿足的要求

目前的大飛機(jī)越來(lái)越多的使用復(fù)合材料、高強(qiáng)度的大直徑鉚釘、干涉配合鉚釘?shù)龋�就是為了減輕結(jié)構(gòu)重量和提高大飛機(jī)的使用壽命。
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大飛機(jī)中大量使用的大直徑鉚釘直徑為6mm、8mm鋁合金鉚釘或鈦合金鉚釘，傳統(tǒng)的錘鉚鉚接力是有限的，一般只能鉚接4mm以下的鉚釘，而壓鉚設(shè)備對(duì)鉚接零部件的開(kāi)敞性有要求，電磁鉚接放電電流的上升時(shí)間為0.5ms，能瞬間變強(qiáng)磁場(chǎng)，長(zhǎng)生13kN的脈沖力，對(duì)于高強(qiáng)度大直徑鉚釘?shù)你T接是很有優(yōu)勢(shì)的。
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干涉配合鉚接能提高大飛機(jī)結(jié)構(gòu)的疲勞壽命，還可增加密封性，電磁鉚接技術(shù)通過(guò)單擊或雙擊即可完成干涉配合鉚接，釘桿和鐓頭的成形基本上為同步，并可對(duì)干涉量大小進(jìn)行參數(shù)控制。

' q8 K% s) W/ ^8 }# x大家都知道復(fù)合材料具有質(zhì)輕、強(qiáng)度大等性能，因此，航空領(lǐng)域復(fù)合材料的應(yīng)用很廣泛，電磁鉚接能夠一次完成鉚釘鐓頭成形，沒(méi)有沖擊，可獲很高的鉚接質(zhì)量。

/ X9 ]2 {; ^6 [! q電磁鉚接在國(guó)外已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，例如美國(guó)Electroimpact公司的手持式電磁鉚接設(shè)備HH503，在波音、空客中就有廣泛應(yīng)用。

: P# p: F9 v, n' f. S3 k0 u還有一種就是自動(dòng)化電磁鉚接設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)環(huán)槽釘?shù)陌惭b。
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我國(guó)電磁鉚接技術(shù)也取得了一定進(jìn)展，并且在電磁鉚接實(shí)驗(yàn)裝置、電磁鉚接樣機(jī)、電磁鉚接工藝等方面有了長(zhǎng)足的發(fā)展，尤其是高強(qiáng)度鉚釘、復(fù)合材料鉚接、干涉配合鉚接等方面進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究。
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電磁鉚接技術(shù)是作為一種新型鉚接成形工藝方法，在復(fù)合材料、大直徑鉚釘鉚接、干涉配合鉚接等方面有著普通鉚接技術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，而且在大飛機(jī)鉚接中發(fā)揮著巨大作用。
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