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标题: 电磁铆接技术的发展历史 [打印本页]

作者: admin 时间: 2013-10-19 08:00
标题: 电磁铆接技术的发展历史
低电压的采用是电磁铆接技术发展的一个里程碑。发展低电压电磁铆接的基本思路就是将高电压设备的电压从数千伏降到几百伏，通过增加电容来保证成形所需的放电能量。为了解决铆钉钉头微裂纹问题，Zieve P B将原来需5～10 kV的铆接电压降到500V以下，所成立的Electroimpact公司专门从事低压电磁铆接设备的研究和生产。低电压电磁铆接设备体积小，生产成本低，安全可靠，使电磁铆接技术逐渐走向成熟。

电磁铆接设备铆枪在工作瞬间产生很大的作用力，如果没有良好的减振系统，铆接的反作用力将远远超出人所能忍受的程度。所以，追求输出力与后坐力的最大比值、减轻铆枪重量一直是研究人员努力的方向。由于电磁铆接设备的输出力可精确控制，产品质量不取决于操作者的熟练程度，便于实现自动化。因此，电磁铆接技术的发展趋势为轻量化(手持式)和装配系统中的自动化。

手持式电磁铆接设备铆枪后坐力与采用的减振系统直接相关。早期设备的铆枪是没有减振系统的，因此后坐力很大不适合工程应用。为了减小铆枪的后坐力，研究者们采用了多种减振系统，最早用在铆枪中的隔振材料是吸收泡沫。通过吸收泡沫对能量的吸收，使得后坐力有一定程度的减小，在回弹体质量较大时，可以使其后坐力勉强在操作者的忍受范围内。为了解决大直径铆钉及难成形材料铆钉铆接时产生的后坐力过大问题，Electroimpact公司对手持式电磁铆接设备铆枪的隔振系统进行了比较深入的研究。其中，研制的手持式低电压电磁铆接设备HH503，铆枪在后坐力系统设计中采用了弹簧减振机构，将整个系统重量减轻了将近75，对后坐力吸收的效果也大大改善，可用于无头铆钉、环槽铆钉和锁紧螺栓的安装。波音787碳纤维复合材料的电磁铆接结果表明：采用电磁铆接进行复合材料结构环槽铆钉的安装，不出现分层现象，取得良好效果。

低电压电磁铆接设备在装配系统中自动化方面的发展主要体现在空客和波音飞机的研制过程中。

目前，电磁铆接技术在空客飞机研制中得到了广泛应用。1997年末，Electroimpact公司为英国宇航公司提供了E4000自动电磁铆接系统。英国宇航公司将该设备用于自动钻孔，进行埋头铆接及安装钛螺栓，用一台设备即可完成机翼的铆接工作，使铆接成本降低大约30。Electroimpact公司还为A340—500／6OO飞机机翼壁板装配了E4100自动化电磁铆接系统，它包括2台用于上下壁板装配的E4100机翼铆接机。2台铆接机可将桁条连接到机翼壁板上，并可安装部分搭板上的紧固件，同时还可用于环槽铆钉的安装。空客为A380的生产提供了4条用于机翼上下壁板的自动化装配生产线，每条生产线的起始点都将配备1台E438O铆接螺接机床，该设备具有自动化冷加工能力，可用于大直径铆钉和环槽铆钉的安装。

电磁铆接机技术在波音飞机研制中也得到广泛应用。波音公司的自动化大梁装配工装(ASAT)计划就集成了电磁铆接技术来解决机翼梁大型构件自动化装配问题。ASAT一工型设备在20世纪80年代中期开始投入使用，用于B一727的4根后梁和B一767客机的机翼大梁铆接。从20世纪9O年代开始，波音公司又研制了第2代自动化大梁装配系统ASAT一Ⅱ，用于B一777机翼4个大梁的装配。

1994年，波音公司又为新的B一737—700机翼大梁装配推出了ASAT一Ⅲ计划，该系统可同时完成左右梁的装配。目前，波音公司用于C17生产线上的翼梁装配采用E5000一AsAT一Ⅳ第4代自动化翼梁电磁铆接柔性装配系统。

我国电磁铆接技术的研究工作起步较晚。西北工业大学首先开展了电磁铆接技术研究，成功研制了固定式和手提式电磁铆接设备。中国科技大学早期也安装了电磁铆接设备样机，但研究工作没有持续。武汉理工大学近年也开展了低电压电磁铆接技术的研究。一航集团625所采用购买的俄罗斯设备进行了机翼整体油箱的电磁铆接工艺研究。哈尔滨工业大学成功研制了380 V低电压电磁铆接设备。国内低电压铆接设备主要集中于手持式铆接设备的研制与开发工作，在相应工程化应用方面还有很长的路要走。

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