汽车轮毂轴承单元轴铆过程中铆头运动方程确定

轴铆合装配工艺是针对轿车轮毂轴承轻量化、集成化、高可靠性等要求提出的一种轮毂轴承单元装配工艺,提出一种基于理论推导、现场测试及设备结构参数确定轴铆过程中铆头运动方程的方法。首先应用空间直角坐标法和欧拉角方法,根据铆接机的结构,推导铆头运动方程;其次开发轮毂轴承单元铆接过程中轴向铆装力及机床主轴轴向进给位移的在线测试系统;基于铆头运动方程、测试数据及设备结构参数,确定铆头空间速度方程及三轴角速度方程;最后应用有限元方法模拟轴铆装配过程,通过比较模拟和测试的轴向铆接力及铆接后轮毂轴端部几何形状,确定铆头运动方程有效性。文中的研究为轮毂轴承单元轴铆工艺数值模拟及工艺优化奠定基础。     

电磁铆接技术在自动钻铆补铆中的应用研究

结合ARJ21新支线飞机批量生产需求,针对机翼装配连接结构,进行电磁铆接工艺试验、静强度试验以及疲劳寿命试验规划与研究。基于试验结果,从铆接质量和力学性能角度对比分析手持式电磁铆接和自动钻铆的差异,确定手持式电磁铆接作为自动钻铆补铆技术的可行性与操作方法。试验表明:手持式电磁铆接和自动钻铆在铆接质量和力学性能方面具有较高的一致性,手持式电磁铆接的干涉量比较均匀,静载荷强度以及疲劳寿命稍低于自动铆接,均满足ARJ21飞机的技术要求。     

多规格铆钉自动选送系统研究

飞机机翼壁板零件多为复杂曲面,铆接自动化的实现是提高飞机装配精度和表面质量的重要手段针对大型飞机装配过程中铆接工艺对多规格铆钉的选送需求,研究了自动送铆的相关技术,提出了一种具备铆钉自动选取、输送和压铆的多规格铆钉选送执行结构,构建了基于可编程控制器(S7-200 PLC)、触摸屏和检测元件为基础的自动送铆设备的控制系统,实现了飞机翼板类零件铆接用铆钉的自动化分选、输送,提高了铆接质量和效率。     

气动锤铆工艺参数对接头质量影响规律的试验

气动锤铆是飞机铆接装配的主要方式之一,主要工艺参数包括铆枪气压、击打次数和顶紧力.通过搭建气动锤铆试验台,通过设计单因素试验和正交试验,研究气动锤铆工艺参数对镦头尺寸、干涉量大小及其均匀性的影响规律,提出一种通过改变铆枪顶紧力而改善铝锂合金板材内部的铆接干涉量及其均匀性的方法,为实际生产中提高气动锤铆质量提供参考和依据.     

巧制工装 力保汽车转向柱高质装配

转向柱是汽车转向系统的重要部件,主要由转向轴、轴承和管柱等零件组成,其中轴承是用机械压铆方式安装在管柱上的,轴承装配质量的好坏对整个转向柱的性能有很大影响。一般情况下,是先将轴承机械压铆装配在管柱里（见图1）,轴承压铆到位后,压铆头受到管柱限制,停止向下的铆接动作,轴承铆接装配完成。再装配转向轴,这样可以较好地保证轴承压铆装配的质量。     

一种自动铆接末端执行器设计

针对飞机部件铆接所采用的工人手持气铆枪作业方式效率低下的问题,基于压铆原理设计一款自动铆接末端执行器,其中铆接结构所采用的压铆方式为电动压铆。针对加工系统提出了集成控制系统设计方案。研究的设备可以用于代加工部件形状复杂、功能繁多、作业空间较小等复杂情况,对飞机装配铆接设备具有很高的参考价值。     

铆接变形的有限元分析

铆接技术在飞机制造过程中占有极其重要的地位,而铆接造成铆钉和铆接件的变形会严重影响产品的装配性能和使用寿命.论述了用有限元分析法模拟单个铆钉压铆的动态过程,研究了铆钉和铆接件在压铆过程中的受力和变形情况.     

一种发动机摇臂室罩旋铆装置的设计

阐述了发动机摇臂室罩的铆接装配工艺要求,对旋铆工艺的工作原理进行了深入的分析,详细地论述了旋铆装置的结构设计的总体方案、旋铆装置的夹具组件和液压气压控制系统设计的工作原理。     

解决铆接后孔径不缩小的方法

铆接的作用是将两个零件联接成整体,如铆接轴头与板,板与板等。对铆接的技术要求是铆紧。有些轴承座与板铆按时(图1),不但要求铆紧,还要求铆后的轴承座孔尺寸不变。在实际铆接中,轴承座的端面受到压力就塑性变形,使部分材料向孔内延伸(图2),使孔径部分变小,而无法装配轴承。 为解决上述问题,一般在铆接     

薄壁轴承双半实体保持架专用电铆头设计

分析薄壁轴承双半实体保持架电铆工艺采用普通电铆头存在的问题,设计了薄壁轴承保持架专用电铆头和电铆头加工工装。利用有限元分析方法对比专用电铆头和普通电铆头的温度和应力分布,专用电铆头改善了铆接时的应力集中,提高了电铆头的散热能力。最后通过电铆试验证明了该电铆头的实际效果,其有效提高了薄壁轴承的装配效率,节约了生产成本。     

Study of the impact of riveting sequence, rivet pitch, and gap between sheets on the quality of riveted lap joints using finite element method

Sheet metal parts are widely used in the assembly of aircraft. The most common method of joining sheet metal parts is through riveting. There are many parameters associated with a riveting process that affect the quality of rivets and the integrity of the final assembled product. This paper presents a study on the effect of some controllable process parameters in riveting (i.e., the sequence of riveting, distance between rivets (pitch), and gap between sheets) on the quality of riveted lap joints and the formed rivets. The study is performed on a one eight-inch nominal diameter flat head Tinner rivet and 0.064-in.-thick aluminum sheet. Finite element simulation is used as a means of modeling and analysis of the riveting process. Statistical design of experiment is employed to analyze the simulation data. A good combination of riveting process parameters is found which minimizes the residual stress in sheets and rivets, bulging and material growth in sheets, and which reduces the chances of postriveting clearance in a riveted lap joint.     

铆接机液压系统设计

针对汽车大梁铆接生产线中铆接机的液压系统,设计了液压传动电气控制,系统采用液压增压技术,用中压液压泵和增压器使铆接机可获得挤压所需的较高工作压力,方便了压模更换和自动控制,大大提高了铆接的综合性能。     

纤维金属层板铆接剩余强度影响因素研究

为研究单搭铆接接头中纤维金属层板耦合损伤行为,运用金属硬化Johnson-Cook失效准则、纤维增强复合材料三维Hashin损伤准则、脱层B-K失效理论以及刚度退化失效准则建立了纤维金属层板铆接渐进失效模型,并结合实验验证了模型的合理性。考察了单搭铆接二次弯曲效应、层板铝合金体积分数、预紧力、层板孔边距对纤维金属层板铆接强度和失效模式的影响,为提高纤维金属层板铆接剩余强度提供可靠建议。分析结果表明：二次弯曲效应加速损伤发生,从而降低层板铆接强度,其中偏心加载可以削弱二次弯曲效应,更好地提高铆接强度;层板铝合金体积分数的增大能够提高层板铆接强度,但当体积分数大于50%时层板铆接比刚度和比强度反而下降;预紧力的增加能够提高层板铆接强度和增强层板损伤抗力;随着孔边距的递增,铆接剩余强度有所提高,破坏模式由灾难性拉断失效模式逐渐转化为理想的挤压失效模式,但当孔边距达到一定数值时,铆接强度不再明显提高,而失效模式也维持为挤压破坏。     

板料铆接方法及其装置的研究

铆接是一种重要的板料连接技术,开展板料铆接方法的研究具有重要意义。介绍了近年来国内外多种板料铆接的方法和装置,分析了它们的工作原理和特点,归纳了铆接技术目前存在的问题,并指出了其未来研究方向。     

22MnB5高强钢/7075铝合金热铆接冷模具淬火无铆钉铆接研究

针对目前车用22MnB5高强钢和7075铝合金板料在连接工艺上存在的问题,提出一种高强钢和铝合金异种材料车身零件的热铆接冷模具淬火（Hot riveting quenching, HRQ）无铆钉铆接工艺,利用22MnB5在高温下良好的成形性及易淬性,实现对22MnB5高强钢与7075铝合金的有效连接。通过建立HRQ无铆钉铆接的成形和淬冷有限元模型,证明了该工艺的可行性,使铆接后接头的高强钢具有全马氏体组织,保证了接头的强度。并从仿真和试验两方面研究高强钢铆接温度对接头尺寸颈厚值T_n、自锁值T_u的影响,发现在600～800 ℃区间内,T_n和T_u均呈现先上升后下降的趋势,T_u受温度影响更显著,两者均在700 ℃时获得最大值,表明700 ℃是高强钢板料的最佳铆接初始温度。     

轻型车身自冲铆接头拉伸剪切实验的研究

自冲铆接是一种很有潜力的连接工艺,尤其对于轻型材料(轻合金、复合材料等)的连接。文中对2 mm厚铝合金板5052的自冲铆连接试件进行了研究,分析了整个铆接过程;采用有限元分析软件ANSYS分析了自冲铆接结构;利用AG-IS力学实验机对铆接试件进行了拉伸剪切实验,通过8组实验数据分析对比,分析了铆接试件的断裂形式;客观地评价了自冲铆连接技术对汽车轻量化制造的重大意义。     

轿车轮毂轴承铆装工艺理论分析与试验研究

对轿车轮毂轴承单元的铆装工艺进行了理论分析和试验研究。建立了铆装力理论计算模型与铆装工艺有限元分析模型,研究了铆头轨迹、倾角和停留时间等工艺参数对铆装质量的影响,得出采用圆周轨迹、铆头倾角6°和停留时间0.8s时铆装质量最好的结论。以DAC2F10轿车轮毂轴承单元为例,在课题组开发的铆合装配专用机床上进行了铆装试验,验证了铆装力理论模型和铆装工艺有限元模型的合理性,并进一步优化铆头倾角为5.5°。采用所优化的铆装工艺试制出了轮毂轴承单元样件,耐久性试验测试最高使用寿命近2×105km,表明得出的铆装优化工艺能大幅提高轮毂轴承单元的使用寿命和可靠性。     

Effect of hole perpendicularity error and squeeze force on the mechanical behaviors of riveted joints

In the automatic drilling and riveting process, the perpendicular error of the hole is inevitable, which has a great influence on the assembly quality. In the current research, the shear and pull-out behaviors of riveted joints under different perpendicularity errors and squeeze forces were investigated and compared by the quasi-static tests. The fracture of the failed samples was characterized by a scanning electron microscope and the formation process of fracture was discussed. The failure mechanisms of riveted joints were analyzed in detail to guide engineering applications. The test results demonstrated that the shear load and pull-out load of riveted joints increased slightly with the increase of the tilt angle from 0° to 4°. The perpendicularity error did not affect the shear and pull-out failure modes of the riveted joints. However, the squeeze force had a significant effect on the failure modes of the pull-out samples. Fracture analysis showed that the failure of all shear samples occurred at the rivet shaft. Besides, when the squeeze force increased from 15 kN to 23 kN, the failure modes of the pull-out samples changed from the sheet to the rivet itself.     

Effect of rivet die structure on the quality of riveted aircraft structures using slug rivet

The International Journal of Advanced Manufacturing Technology - Slug rivet interference-fit riveting is an advanced connection technology. The quality of riveted aircraft structures can be evolved...     

An Overview of Self-piercing Riveting Process with Focus on Joint Failures,Corrosion Issues and Optimisation Techniques

Self-piercing riveting(SPR)is a cold forming technique used to fasten together two or more sheets of materials with a rivet without the need to predrill a hole.The application of SPR in the automotive sector has become increasingly popular mainly due to the growing use of lightweight materials in transportation applications.However,SPR join-ing of these advanced light materials remains a challenge as these materials often lack a good combination of high strength and ductility to resist the large plastic deformation induced by the SPR process.In this paper,SPR joints of advanced materials and their corresponding failure mechanisms are discussed,aiming to provide the foundation for future improvement of SPR joint quality.This paper is divided into three major sections:1)joint failures focusing on joint defects originated from the SPR process and joint failure modes under different mechanical loading conditions,2)joint corrosion issues,and 3)joint optimisation via process parameters and advanced techniques.