气动锤铆过程仿真分析与试验.pdf

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1、第48卷第8期Jou浙rnalof江Zhejia大ngUn学iversit学y(En报ginee(r工ing学S版cie)nce)Vo1．48No．82014年8月Aug．20l4DOI：10．3785／j．issn．1008—973X．2014．08．010气动锤铆过程仿真分析与试验曲巍崴，石鑫，董辉跃，封璞加，朱灵盛，柯映林(1_浙江大学机械工程学系，浙江杭州310027；2．中航飞机股份有限公司汉中飞机分公司，陕西汉中723213)摘要：为提高锤铆工艺质量，提出一种对锤铆过程仿真分析的方法，并获得锤铆工艺所需铆接时间．建立气动铆枪的运动学模型，结合Matlab仿真得到不同

2、输入气压下(0．2～0．6MPa)冲锤的冲击速度及其冲击频率；在ABAQUS中对锤铆过程进行有限元分析，将运动学模型的仿真结果(冲锤的冲击速度及频率)应用至有限元模型中，以获得规定的镦头尺寸为目标，得到不同输入气压下需要的铆接时间．实验得到铆钉在0．2～0．6MPa不同气压下的铆接时间，实验值与仿真值的偏差在15％之内，验证此仿真方法的可行性．结果表明，铆枪的输入气压及铆接时间是影响锤铆工艺的关键因素．关键词：锤铆；运动学模型；铆接时间；有限元仿真中图分类号：TP273文献标志码：A文章编号：1008—973X(2014)08—1411一O8Simulationandtesto

3、nprocessofpercussiveImpactrivetingQUWei—wei，SHIXin，DONGHui—yue，FENGPu—jia。，ZHULing—sheng，KEYing—lin(1．DepartmentofMechanicalEngineering，ZhejinagUniversity，Hangzhou310027，China；2．HanzhongAircraftCompany，AvicAircraftCo．1td，Hanzhong723213，China)Abstract：Kinematicmodelingandsimulationofpercussiv

4、eimpactrivetingarepresentedtoimprovethequalityofrivetingprocess．Kinematicmodelofrivetgunissetuptodeterminetheoutputspeedandfrequencyofhammerunderdifferentinputpneumaticpressure，rangingfrom0．2MPato0．6MPa；ProcessofpercussiveimpactrivetingissimulatedinABAQUS。andbysettingdifferentspeedofhammer(a

5、cquiredinthekinematicmode1)，thecorrespondingrivetingtimeisacquiredwhenthedrivenrivetheaddimensionisacceptable．Finally，rivetingtestsarecarriedoutformodelvalidationdonghuiyue，DeviationbetweenthesimulationandexperimentalresultsiSunder15％，whichshowstheeffectivenessoftheproposedmethod．Allaboveend

6、upwithanconclusionthatinputpressureandrivetingtimehasagreatinfluenceonrivetingprocess．Keywords：percussiveriveting；kinematicmodel；rivetingtime；finiteelementanalysis目前国内外普遍采用的铆接方式有2种，一种活、编程方便通用等特点，越来越多的被用于航空制是压铆，即给铆钉施加很大的压铆力使铆钉变形，一造领域l_1]，气动铆枪机构简单，且结实轻便，将其与般在专用压铆机上完成；另外一种是锤铆，通过不断工业机器人结合便能够代替人工

7、实现机器人铆接，的冲击使铆钉产生变形，需工人手持气动铆枪完成．国内外学者对机器人铆接系统的搭建有了越来越多工业机器人由于自动化程度高、位置和姿态调整灵的研究]．收稿日期：2013一O3—25．浙江大学学报(工学版)网址：www．journals．zju．edu．cn／eng基金项目：国家自然科学基金资助项目(51305395)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2014FZA4003)作者简介：曲巍崴(1981一)，女，讲师，博士，机器人辅助装配、CAD／CAM、反求工程．E—mail