低电压电磁成形铆接关键问题的探讨

介绍了电磁铆接的优点，叙述了低电压电磁成形铆接的技术参数及手持电磁铆枪相关技术问题的解决。     

电磁铆接过程数值模拟

电磁铆接是一种新型铆接工艺,铆接过程中材料的应变率高,铆钉材料的变形方式不同于普通铆接.通过电磁铆接过程的数值模拟分析影响铆接质量的因素,重点分析铆模几何构形对铆钉镦头成形的影响,为铆模优化设计提供了理论依据.数值模拟发现改变铆模倾角可以改变镦头区的应力分布,从而改变镦头区应变分布;减小铆模倾角可以减小最大剪应力,从而减小剪应变,防止镦头裂纹的产生.镦头金相组织表明数值模拟结果符合实际情况.     

拉铆螺母压铆铆接自动化生产方案设计

介绍了钣金件上固定螺纹连接螺母的2种铆接方式——铆枪铆接和模具铆接,比较了2种铆接方式的优缺点,借助自动插件设备及自行设计的铆接模具,实现拉铆螺母压铆铆接自动化生产。实践证明自动化压铆铆接生产能显著提高生产效率,大幅度降低劳动强度和提高铆接质量。     

电磁铆接试样质量分析

采用试验方法,通过电磁铆接和气动铆接方式,对铆接试样从铆钉宏观变形和微观连接方面进行质量对比分析。结果表明,与气动铆接相比,电磁铆接能一次成形,铆接试样钉杆变形均匀,波动度小,铆接质量稳定,不易出现钉头被铆歪、开裂等现象。在铆钉成形钉头与铝合金板连接处,电磁铆接铆钉变形较气动铆接剧烈。在铆钉钉杆与铝合金板连接处,电磁铆接试样铆钉与铝合金板连接的紧密程度要好于气动铆接。在铆钉钉杆与复合材料连接处,电磁铆接铆钉对复合材料的挤压程度要小于气动铆接,未出现复合材料分层和开裂。     

电磁铆接和锤铆铆接质量对比分析

通过实验对电磁铆接和锤铆两种铆接方法的铆接质量进行对比。对比内容主要包括干涉量均匀性、铆钉剪切强度和铆钉拉脱强度3个方面。结果表明:电磁铆接的干涉量更均匀,并且镦头尺寸质量稳定,受人为因素影响小;在强度方面,无论是接头剪切强度还是拉脱强度,采用电磁铆接的接头强度均优于采用普通锤铆的接头强度。     

碳纤维-铝合金电磁铆接与准静态压铆对比

为了探究电磁铆接技术在碳纤维复合材料上的可行性,采用碳纤维-铝合金结构为研究对象。探究了碳纤维-铝合金电磁铆接接头的干涉量及剪切、拉脱性能,并与传统准静态压铆技术进行了对比。结果表明:无论是Φ4 mm铆钉,还是Φ6 mm铆钉,电磁铆接结构相对干涉量不仅均匀性更好,而且平均值更高,分别从4.96%提升到5.20%,6.85%提升到7.85%;电磁铆接接头剪切性能有较大提高,对于Φ4 mm铆钉和Φ6 mm铆钉,电磁铆接最大剪切力相比准静态压铆分别提高了19.7%和5.2%;电磁铆接接头拉脱性能有较小提高,对于Φ4 mm铆钉和Φ6 mm铆钉,电磁铆接最大拉脱力相比准静态压铆提高了3.9%和6.6%。结果说明电磁铆接技术更适合复合材料的连接。     

碳纤维连接结构钛合金铆钉电磁铆接试验研究

电磁铆接是一种新型铆接工艺,与传统铆接相比,在高强度铆钉、复合材料铆接方面有其明显优势。本文通过对不同直径钛合金铆钉的电磁铆接预制孔径匹配试验,得出直径Φ4,Φ5和Φ6mm钛合金铆钉最佳预制孔径分别为Φ4.1,Φ5.2和Φ6.2/Φ6.3mm。针对小直径(Φ4和Φ5mm)钛合金铆接试样,气动铆接和电磁铆接在抗剪强度和微观组织方面相差不大,在大直径(Φ6mm)钛合金铆钉成形方面气动铆接远不如电磁铆接。电磁铆接技术可大幅度提高钛合金铆钉在碳纤维结构中的铆接质量,铆歪、开裂现象仅为0.5%。     

汽车车身铝合金连接构件的拉伸试验分析

铝合金板在汽车车身中有着广泛的应用,对6082-T6铝合金在3种连接工艺下的拉伸强度进行了试验研究。首先,对比了自冲铆接连接工艺(SPR)下单铆、双铆、三铆的连接强度;并进一步对比了自冲铆接(SPR)、热融自攻丝铆接(FDS)和点焊(RSW)3种连接工艺的结构件的单铆的连接强度。利用MTS810型液压万能试验机结合图像相关技术(DIC)对上述铆接形式的试件进行拉伸试验,研究3种连接形式的强度与可靠性。通过SPR连接形式下的单铆、双铆和三铆试件的试验结果对比可知:双铆试件能够充分发挥铝合金材料性能,对采用SPR铆接形式的产品的安全设计有重要意义。通过对3种连接形式的单铆对比发现:SPR连接工艺的承载能力好、可靠性高。该试验结果可以指导汽车工艺的选择和优化。     

针对飞机小曲率结构的半自动化电磁铆接系统设计

为解决飞机手工铆接一致性差、劳动强度高等问题,设计一种带托架的半自动化电磁铆接系统,由控制单元、装配型架单元、回形托架单元、门形框单元、铆接单元和顶把单元组成。控制单元控制整体系统运动和施铆;装配型架单元为工件及其他单元的装夹提供刚度支撑;回形托架单元和门形框单元共同作用,保证铆接单元和顶把单元同步联动,实现电磁铆接的单人操作;回形托架单元利用平衡气缸克服铆接单元和顶把单元重力。针对铆接后坐力大的问题,设计缓冲器、顶持气缸双重减振结构来减弱后坐力对操作者的影响;同时根据不同铆钉直径所需铆接力的要求,通过调节顶持气缸压力以适应不同的铆接后坐力。托架坐标系X、Y、Z 3个方向均安装直线导轨,用于铆接单元与顶把单元铆接定位过程的同步导向,保证铆接一致性。利用托架的电磁铆接作业流程进行了5 mm铝铆钉的工件铆接试验。结果表明：所设计的系统能够完成小曲率壁板结构半自动化铆接。     

锪窝及凹模对无头铆钉电磁铆接变形的影响

无头铆钉具有钉杆成形均匀、连接结构的疲劳寿命高和铆钉自身密封性能好等优点,广泛应用于航空航天领域。针对无头铆钉电磁铆接过程中的成形质量控制问题,采用数值模拟与试验研究相结合的方法,运用宏观和微观分析手段,研究了锪窝结构及铆模型式对电磁铆接无头铆钉变形及干涉量的影响规律。研究结果表明:采用锪窝结构及凹型铆模能有效减小镦头45°方向剪切效应,使其变形均匀,无明显剪切带产生;相比于平头铆模,凹型铆模可有效限制材料的径向流动,更有利于提高钉杆干涉量;采用锪窝结构及凹型铆模时钉杆干涉量标准系数CV值较小,干涉量分布更加均匀。     

电磁铆接技术研究概况及发展趋势

对电磁铆接技术的研究现状作了概述.从原理出发,对国内外电磁铆接设备、工艺及绝热剪切变形机理的研究进行了分析比较,指出电磁铆接设备将走低电压发展的道路,数值模拟将在今后的研究中发挥越来越重要的作用,最后对该领域的发展趋势提出自己的观点.     

电磁铆接技术

作为一种新型铆接工艺,电磁铆接为钛合金和复合材料结构连接及大直径铆钉和难成形材料铆钉成形提供了一种先进的连接技术.从低电压铆接设备的发展和理论研究两方面对电磁铆接技术进行了分析,可知低电压电磁铆接设备的发展趋势为轻量化和装配系统的自动化,数值模拟和材料绝热剪切的变形机理是电磁铆接技术理论研究的重点.指出建立合适的分析模型将为电磁铆接的理论研究奠定基础,确定加载速率范围是控制电磁铆接中绝热剪切变形的关键.     

电磁铆接技术

介绍了电磁铆接原理及其发展历史,分析了电磁铆接技术的特点。对电磁铆接技术在干涉配合铆接、复合材料结构铆接、干涉配合紧固件安装方面的应用进行了系统研究。研究结果表明,电磁铆接技术能够提高结构疲劳寿命,能够安装大干涉量干涉配合紧固件。     

基于PLC的电磁铆接设备控制系统

以可编程控制器（PLC）为主要控制元件,设计出电磁铆接设备的控制系统,介绍了控制系统的工作原理、设计思想、控制方式及系统的软硬件构成。该系统已在新研制的电压电磁铆接设备中得到应用。实践证明,控制系统使用方便、工作稳定,可以满足铆接工艺要求。     

低压电磁铆接放电电流分析

线圈放电电流对铆接力起决定作用,铆接力是顺利实现铆接的关键因素。放电电流可采用幅值和频率等参数描述。该文在放电回路分析的基础上,通过电阻分流器法测量成形线圈放电电流,分析低压电磁铆接系统参数对线圈放电电流的影响。研究结果表明,在低压电磁铆接下,线圈放电电流为一衰减震荡波形,幅值在kA级,周期为ms级,能顺利实现直径4mmTA1铆钉的成形。同时线圈匝数、导线截面尺寸、放电电容和驱动片厚度等参数,对低压电磁铆接放电电流的幅值和周期均产生较大的影响。在成形中需优化电阻、电感和电容三者的匹配关系,以满足不同工艺放电电流的要求。     

电磁成形技术的研究与应用

电磁成形技术作为高能、高效率技术有着传统成形方法不能比拟的优越性,在工业生产中应用十分广泛。主要介绍了电磁成形在管材成形、平板件成形、冲裁、铆接、焊接、电磁粉末压制等方面的应用。