大直径铝合金铆钉以铆代螺可行性试验研究

《大直径铝合金铆钉以铆代螺可行性试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、制造技术研究航天制造技术制造技术研究大直径铝合金铆钉以铆代螺可行性试验研究11221于海平张旭章茂云孙立强李春峰（1.金属精密热加工国家级重点实验室，哈尔滨工业大学，哈尔滨150001；2.首都航天机械公司，北京100076）摘要：针对双层铝合金板铆接结构，通过电磁铆接工艺试验，分析Φ10mm-2A10铝合金铆钉镦头的微观组织，与钢质螺栓连接接头对比评价了铆接接头的力学性能。研究发现，随放电电压的增加，铆钉镦头直径逐渐增加、高度逐渐降低。铆钉镦头以绝热剪切为主要变形模式。铆接接头的最大剪切和拉脱载

2、荷分别为23.3kN和35.0kN，均高于钢质螺栓连接接头，并且相对于螺接接头可减重15.8%。关键词：电磁铆接；铝合金铆钉；承载能力；螺接ExperimentalInvestigationonFeasibilityofSubstitutingLargeDiameterRivetingforBoltingYuHaiping1ZhangXu1ZhangMaoyun2SunLiqiang2LiChunfeng1(1.NationalKeyLaboratoryforPrecisionHotProcess

3、ingofMetals,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001；2.CapitalAerospaceMachineryCorporation,Beijing100076)Abstract：TheEMRexperimentswereperformedonbi-layeraluminumalloyplateswithΦ10mm2A10aluminumalloyrivets.ThemicrostructureofEMRjointswereobserved,mec

4、hanicalpropertiesweretestedandcomparedwiththoseofboltingjointwithsteelbolt.Theresultsshowthatanincreasingdischargevoltageenhancesdimensionsofrivethead.Therivetheadischaracterizedwithadiabaticsheardeformation.Maximumshearandpulloffloadoftherivetjointsa

5、rerespectively23.3kNand35.0kN,whicharehigherthanthoseofboltingjoint.AndtheweightlossofEMRjointisupto15.8%incontrasttoboltingone.Keywords：electromagneticriveting；aluminumalloyrivet；loadingcapacity；bolting1引言电磁铆接（EMR）不受被铆接结构开敞性限制，功率较高，噪音低，质量稳定，钉杆干涉量分布更均

6、匀，目前航空航天飞行器制造中，作为一种重要的连为高强度、大直径铆钉铆接提供一种有效的技术途径。接方法，机械连接得到广泛应用[1]，主要包括螺接、铆目前，多种型号的波音、空客飞机制造中均采用了电接和粘接等三大类。采用铆接能使飞行器表面有较光磁铆接技术[3，4]。在国内，虽然电磁铆接在大型运载火滑的外表面，尤其是飞行器蒙皮与梁架之间的紧固连箭铆接部段的直径6mm铝合金铆钉铆接上得到应用，接。另外，铆接具有适用范围广、连接质量稳定和工但仍处于向工程应用转化阶段，直径大于6mm大直径艺成本低廉等优点[2]

7、。铆钉电磁铆接成形规律与工艺应用研究方面还鲜见相在各类铆接方法中，相比于气动铆接和机械压铆，关文献报道。基金项目：国家重点基础研究发展计划课题（2011CB012805）；国家自然科学基金项目（51475122）；材料成形与模具技术国家重点实验室开放课题研究基金。作者简介：于海平（1974-），副教授，材料加工工程专业；研究方向：板材高速率成形及塑性变形连接。收稿日期：2016-07-251制造技术研究2016年8月第4期动力头（或铆枪）的铆接能力是电磁铆接加工能3电磁铆接工艺试验力的直接体现。目

8、前，美国EI公司EMR可实现直径11.0mm的7050铝合金铆钉铆接。随国内航空航天飞3.1试验条件行器载荷需求的提高，将越来越多地用到高强度大直铆钉为Φ10mm的半圆头2A10铝合金铆钉。试验中径铆钉，对直径达到10mm的铝合金铆钉有潜在需求。采用厚9.5mm的2A12-T4铝合金板材做被铆接件，表1本文针对直径为Φ10mm的2A10铝合金铆钉，进行电为试验所用材料的基本力学性能参数。采用额定电压磁铆接试验研究，探索以铆接结构代替螺接结构可能5kV、电容量1536μF的电磁成形装