电磁铆接技术在大飞机制造中的应用初探

【作者】 曹增强；

【机构】 西北工业大学机电学院航空宇航制造工程系；

【摘要】 为满足民用飞机高可靠性、长寿命的要求,复合材料、钛合金等新材料在飞机结构中所占比例将愈来愈大。传统铆接工艺已难以满足这些新材料的工艺要求。60年代美国波音公司为解决普通铆接存在的问题,由 Huber A Schmitt 等人率先开始研究电磁铆接技术,1968年申请了强冲击电磁铆接装置的专利。70年代格鲁门公司为配合 F —14的研制而研制了一种新的电磁铆接装置(称应力波铆接设备),成功地解决了因干涉配合紧固件连接钛合金结构和厚夹层结构所遇到的困难,取得了明显的技术经济效益,由 BasilP．Letheris 申请了金属成形方法和设备的专利。尽管电磁铆接技术在铆接难成形材料方面起到积极作用,但由于当时采用高电压(高达10000伏)铆接,材料加载速率过高,铆钉镦头容易出现微裂纹,并且设备体积庞大,加之人们对高电压的恐惧心理使电磁铆接技术一直未能得到广泛应用。1986年 Zieve Peter 研制成功低压电磁铆接,解决了高压电磁铆接在铆接质量及推广应用方面存在的问题,从而使电磁铆接技术得到较快发展。电磁铆接技术已在波音、空客系列飞机制造中得到应用,最新研制的 A380 飞机也采用了电磁铆接技术。电磁铆接是一种新工艺,目前只有美国、俄罗斯和中国能够制造电磁铆接设备。本文结合民机制造的需求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研究。指出电磁铆接技术在降低铆接噪音、改善劳动条件及大直径铆钉的手工铆接方面有明显的技术优势, 电磁铆接将在民机制造中发挥重要作用,将成为我国民机制造中不可缺少的一种连接工艺。更多还原