电磁铆接技术应用在大飞机的铆接装配中

admin

电磁铆接是一种新型的铆接工艺。电磁铆接在20世纪80年代中期还处于高电压电磁铆接设计，铆接设备大，安全性差，因此，高压电磁铆接设备未能得到广泛的应用。其实电磁铆接是在电磁成形工艺基础上发展起来的一种铆接工艺。目前，新型电磁铆接技术已经买入了自动化阶段，因为电磁铆接技术在铆接成型上的技术优势，电磁铆接已经被波音、空客等广泛应用。根据我国大飞机制造的发展战略要求，电磁铆接技术的发展和应用也显得尤为迫切。
6 M9 j" M3 U+ f- {7 a" e1 b7 f
0 ]# O5 t+ I( z8 C0 ~电磁铆接技术工作原理如下图：
2 S" P$ |8 G  B
交流电经过升压和整流后对电容器组进行充电。当开关闭合时，初级线圈中会产生快速变化的冲击电流，该电流在线圈周围产生瞬间变化的强磁场。强磁场使次级线圈中产生感应电流，进而产生涡流磁场，两磁场相互作用产生强大的涡流斥力，该斥力在放大器中经过多次反射和找折射并被放大，其输出波形和峰值改变了应力，这一应力使铆钉在短时间内完成塑性变形，完成镦粗成形。电磁铆接的基本工作原理就是通过充电后的电容器组对线圈放电，将贮存在电容器内的电磁能转变为机械，能使铆钉成形。电磁铆接原理图如上图。
/ o" T6 }: d% T4 x+ V
* @- c4 D2 b6 j* r3 n+ Z低压电磁铆接技术在大飞机制造应用中需满足的要求
' Z: u# t, R8 L8 g- i2 ?
7 X( g. y7 @8 c4 A8 f目前的大飞机越来越多的使用复合材料、高强度的大直径铆钉、干涉配合铆钉等，就是为了减轻结构重量和提高大飞机的使用寿命。

大飞机中大量使用的大直径铆钉直径为6mm、8mm铝合金铆钉或钛合金铆钉，传统的锤铆铆接力是有限的，一般只能铆接4mm以下的铆钉，而压铆设备对铆接零部件的开敞性有要求，电磁铆接放电电流的上升时间为0.5ms，能瞬间变强磁场，长生13kN的脉冲力，对于高强度大直径铆钉的铆接是很有优势的。
0 I8 k4 T4 i. u2 @  r  F
/ c  P0 m8 N6 Y5 ^4 x干涉配合铆接能提高大飞机结构的疲劳寿命，还可增加密封性，电磁铆接技术通过单击或双击即可完成干涉配合铆接，钉杆和镦头的成形基本上为同步，并可对干涉量大小进行参数控制。

大家都知道复合材料具有质轻、强度大等性能，因此，航空领域复合材料的应用很广泛，电磁铆接能够一次完成铆钉镦头成形，没有冲击，可获很高的铆接质量。

电磁铆接在国外已经得到广泛应用，例如美国Electroimpact公司的手持式电磁铆接设备HH503，在波音、空客中就有广泛应用。
2 \. s9 d# V3 `, B2 _2 x+ A8 U
# q! ]. i; Q( n/ J' H& b4 W还有一种就是自动化电磁铆接设备，可以实现环槽钉的安装。

我国电磁铆接技术也取得了一定进展，并且在电磁铆接实验装置、电磁铆接样机、电磁铆接工艺等方面有了长足的发展，尤其是高强度铆钉、复合材料铆接、干涉配合铆接等方面进行了大量的实验研究。
# n4 c2 M/ O  t) Z* l5 Q" j
电磁铆接技术是作为一种新型铆接成形工艺方法，在复合材料、大直径铆钉铆接、干涉配合铆接等方面有着普通铆接技术无法比拟的优势，而且在大飞机铆接中发挥着巨大作用。