浅论电磁铆接技术在飞机上的应用

本文介绍了电磁铆接技术的发展和特点,详细说明了电磁铆接技术和装置原理及电磁铆接技术的应用情况。     

低压电磁铆接固有参数对铆接性能的影响

低电压电磁铆接设备固有参数对铆接力的影响规律尚不清晰,制约了该技术的应用.采用仿真方法系统分析了低电压电磁铆接设备固有参数对铆接时放电电流、电容电压的影响规律,并以放电电流变化为依据,将设备工作状态划分为两类.理论分析表明设备工作于振荡阻尼态时具有较好的铆接性能.通过调节铆枪电感,使设备工作于不同工作状态,对Φ6 mm的2A16铆钉进行铆接试验,铆钉变形量验证了理论分析.据此,提出要综合控制放电回路固有参数,使其达到匹配.保证设备工作于振荡阻尼状态,应作为设备设计的一个重要指导原则.     

自激励式电磁铆接铆钉镦头变形试验研究

目的掌握自激励式电磁铆接驱动力的作用方式,确定合理的工艺参数,探究铆钉变形规律。方法以2A10半圆头铆钉为研究对象,通过试验方法研究放电电压、放电电容及线圈结构对线圈放电电流和铆钉镦头变形的影响。结果自激励式电磁铆接驱动力源于两放电线圈电流的相互作用,两放电电流可分别进行独立控制。随着放电电压升高,线圈放电电流幅值增加,周期略有增加,铆钉镦头的变形量增加,相同放电能量下,放电电容值增加使放电电流幅值降低,周期增大,铆钉镦头变形量存在最大值;放电线圈匝数较多,导线宽度较小时,铆钉镦头变形量更大。结论自激励式电磁铆接是一种动力源可控的连接方法,为铆接驱动力的产生引入新方式,实现了铆接驱动力的主动控制,提高了控制的灵活性,其能量利用率较感应式高,为高强度大直径铆钉的成形提供一种有效的方式。铆钉变形是铆接驱动力幅值在一定时间下的作用效果,要综合考虑放电电流幅值与作用时间的关系。     

磁阻型电磁铆接工艺研究

目的 为了掌握磁阻型电磁铆接新技术,研究工艺参数对铆接驱动力的影响规律.方法 通过改变放电电压、线圈导线截面尺寸和弹丸尺寸等参数进行磁阻型电磁铆接试验研究,分析各参数对直径为8 mm的2A10铆钉镦头变形的影响,与感应式电磁铆接的成形铆钉进行对比.结果 随着放电电压的升高,铆钉镦头变形量增加;相同放电能量下,导线截面尺...     

TC4钛合金构件电磁铆接极限间隙量研究

维修中拆卸原铆钉将导致钉孔间隙明显增大,进而直接影响维修后铆接构件性能.为了实现大间隙量下钛合金铆接构件的有效维修,本文通过试验对TC4钛合金构件电磁铆接极限间隙量进行了研究,并评估了铆接构件拉剪性能.结果表明:电磁铆接通过绝热剪切成形的方式,能有效实现大间隙量下钛合金构件的干涉铆接;随着钉孔间隙量的增加,镦头直径和高...     

碳纤维-铝合金电磁铆接工艺及性能研究

目的 研究不同工艺参数下碳纤维-铝合金电磁铆接接头的力学性能.方法 利用电磁铆接技术对直径为Ф5 mm的2A10铝合金铆钉、厚度为2.0 mm的T300碳纤维复合材料和1.8 mm的5182铝合金板料进行铆接,借助金相显微镜和万能试验机对接头的微观形貌和力学性能进行观察和测试.结果 随着电磁铆接放电能量的增加,铆钉镦头...     

Φ6 mm-Q235钢铆钉电磁铆接工艺试验

目的研究电磁铆接结构使用性能,探究该技术在汽车装配领域应用的可行性。方法开展Φ6 mm-Q235钢铆钉电磁铆接工艺试验,分析电磁铆接结构干涉配合质量、抗剪切性能以及疲劳性能。结果铆钉钉杆中间位置干涉量最大,半圆头位置的干涉量最小,平均干涉量可达1.84%;剪切测试表明电磁铆接结构最大可承受11.85 k N剪切载荷,剪切失效位置发生在铆接板交界处;最大循环载荷8.3 k N时电磁铆接结构疲劳周期高达53万次,而且疲劳失效均发生在铆钉变形较小的半圆头位置。结论电磁铆接结构干涉量、抗剪切性能和疲劳性能良好,均符合实际服役需求。     

外伸量对无头铆钉电磁铆接变形的影响

目的通过无头铆钉外伸量变化对电磁铆接铆钉变形的研究,确定影响规律,以指导实际生产。方法以2A16无头铆钉为研究对象,通过试验的方法分别改变放电电压,上电压与上外伸量,下电压与下外伸量的大小与匹配关系,进而得到较优参数,并在较优参数下进行连接试验以及性能分析。结果铆钉干涉量随着放电电压的增加而增加,随着外伸量的增加而减小;连接件性能检测发现,镦头是否铣平对剪切强度影响不大,但镦头铣平后拉脱强度有所减小。结论理想的干涉配合需适当提高电压及合适的外伸量,当上电压为225 V、下电压为170 V、上外伸量为1.5d、下外伸量为1.1d时,干涉配合程度较好;连接件镦头铣平后拉脱强度有所减小,为满足铆钉的拉脱强度,可适当增加钉孔锪窝深度。     

电磁技术在金属材料科学与工程中的应用

阐述了现代电磁技术的内涵,并介绍了电磁技术在金属材料科学与工程中的广泛应用,主要涉及电磁搅拌、电磁铸造、电磁制动、电磁净化、电磁感应加热、电磁悬浮和强磁场技术的发展.并讨论了电磁场问题的求解方法,常用的是有限差分法和有限元法.最后展望了电磁技术在材料科学领域中的应用前景.     

电磁搅拌金属熔体数值模拟的研究进展

随着电磁搅拌技术在连续铸造、半固态加工、冷坩埚熔炼等领域被广泛采用,电磁搅拌金属熔体的数值模拟技术也得到了迅速的发展,分别从搅拌磁场的数值模拟、搅拌磁场作用下金属熔体内宏观传输现象的数值模拟、搅拌磁场作用下凝固铸坯的微观组织模拟方面详细叙述了电磁搅拌数值模拟技术的发展现状,并预测了其未来发展趋势。详细介绍了电磁场、传热传质、微观组织等各种计算模型。     

自冲铆接接头拉剪强度的数值模拟研究

针对自冲铆接接头拉剪强度的数值模拟方法进行研究.对0.7mm低碳钢+0.7mm低碳钢同种材料自冲铆接接头,0.7mm低碳钢+2mm铝合金的异种材料自冲铆接接头的剪切拉伸过程建立有限元模型,并对其剪切拉伸过程及铆钉与板材的受力变形情况和破坏失效模式进行了模拟和分析.从数值模拟结果可以看出,钢-钢同种材料与钢-铝异种材料自...     

A Comparative Study of Friction Self-Piercing Riveting and Self-Piercing Riveting of Aluminum Alloy AA5182-O

In this paper, self-piercing riveting (SPR) and friction self-piercing riveting (F-SPR) processes were employed to join aluminum alloy AA5182-O sheets. Parallel studies were carried out to compare the two processes in terms of joint macrogeometry, tooling force, microhardness, quasi-static mechanical performance, and fatigue behavior. The results indicate that the F-SPR process formed both rivet–sheet interlocking and sheet–sheet solid-state bonding, whereas the SPR process only contained rivet–sheet interlocking. For the same rivet flaring, the F-SPR process required 63% less tooling force than the SPR process because of the softening effect of frictional heat and the lower rivet hardness of F-SPR. The decrease in the switch depth of the F-SPR resulted in more hardening of the aluminum alloy surrounding the rivet. The higher hardness of aluminum and formation of solid-state bonding enhanced the F-SPR joint stiffness under lap-shear loading, which contributed to the higher quasi-static lap-shear strength and longer fatigue life compared to those of the SPR joints.     

电磁场作用下的金属凝固与成形

综述了电磁场在金属凝固成形过程中的主要应用及其基本原理，指出了应用计算机数值模拟方法求解材料电磁加工问题的重要性及其今后的发展方向。     

电磁成形放电频率对板料变形的影响

目的研究电磁成形放电频率对板料变形的影响规律。方法以商用有限元软件ANSYS为平台,建立板料电磁成形有限元模型。通过数值模拟方法,研究不同厚度的1040铝合金板在不同放电频率下的变形过程,得到不同板厚对应的最优放电频率。对比板料自由胀形试验结果,验证数值模拟的可靠性。结果放电频率对线圈放电电流、板料内电流分布、磁场力分布以及变形影响较大,并且存在最优放电频率使得板料的变形量最大。结论最优相对放电频率随着板厚的增加而减小,其变化规律呈幂指数函数变化。