[发明专利]一种实现理想干涉配合铆接的工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种干涉配合铆接方法，特别是涉及一种实现理想干涉配合铆接的工艺方法。

背景技术

干涉配合铆接是飞机制造中应用非常广泛的一种机械连接方法。采用干涉配合能大幅度提高结构疲劳寿命，已成为目前飞机制造中最主要的强化工艺方法之一。但传统的铆接方法如锤铆和压铆存在的一个问题是钉杆膨胀不均匀，铆接后钉杆呈锥形。在镦头附近钉杆变形大，在钉头附件钉杆变形小。因此，采用锤铆和压铆不能实现钉杆理想的均匀变形，从而实现理想的干涉配合。另外，目前生产中的干涉配合工艺选取的干涉量不合适。如HB/Z 223.4-2004半冠状铆钉或平锥头铆钉干涉配合铆接航标中规定其干涉量范围为0.8％～5％，而对一般铝合金结构，其最佳干涉量在3％左右。

在航标HB/Z 223.4-2004中，半冠状铆钉或平锥头铆钉干涉配合铆接中对于平锥头铆钉中沉镦头铆钉的长度选择按公式（1）进行：

L=∑δ+（1.0～1.1）d₀                    （1）

在航标HB/Z 223.4-2004中，半冠状铆钉或平锥头铆钉干涉配合铆接中对于平锥镦头型铆钉长度选择按公式（2）进行：

L＝∑δ+（1.1～1.2）d₀                   （2）

本领域技术人员知晓，接头的干涉量在最佳干涉量附近时其疲劳寿命增益最大。因此，目前的干涉配合铆接工艺由于干涉量不均匀以及没有在最佳干涉量附近而无法达到最大的疲劳寿命增益。为解决干涉量不均匀的问题，飞机制造中有时采用无头铆钉实现干涉配合铆接。无头铆钉的干涉量均匀，但无头铆钉铆接只能采用自动钻铆机。自动钻铆机是一种昂贵的设备，很多企业并不具备条件。

发明内容

为了解决现有的干涉配合铆接方法干涉量大而导致铆接件结构疲劳寿命差的技术问题，本发明提供一种实现理想干涉配合铆接的工艺方法，该方法通过合理选择铆钉的长度，确定干涉量的范围，可以提高铆接件结构疲劳寿命。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种实现理想干涉配合铆接的工艺方法，其特点是包括以下步骤：

第一步，采用市售的电磁铆接设备，铆接时采用航标HB/Z 223.4-2004的半冠状铆钉或平锥头铆钉，铆钉镦头尺寸亦按照航标HB/Z 223.4-2004要求。

第二步，干涉量要求2.7％～3.9％。半冠状铆钉或平锥头铆钉干涉配合铆接中对于平锥头铆钉中沉镦头铆钉的长度选择按公式（1）进行：

L=∑δ+（1.2～1.3）d₀                        （1）

半冠状铆钉或平锥头铆钉干涉配合铆接中对于平锥镦头型铆钉长度选择按公式（2）进行：

L=∑δ+（1.3～1.4）d₀                        （2）。

本发明的有益效果是：由于通过合理选择铆钉的长度，增大铆钉外伸量达到了提高干涉量的目的，使其接近最佳干涉量水平，从而最大限度的增大疲劳寿命增益；将干涉量的范围由背景技术的0.8～5％调整到2.7％～3.9％，在相同试验条件下，铆接件的平均循环次数由背景技术的30571提高到34632.8，提高了铆接件结构疲劳寿命。

下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。

附图说明

图1是本发明实现理想干涉配合铆接的工艺方法所用的电磁铆接设备的结构图。

图2是本发明实现理想干涉配合铆接的工艺方法所用的沉镦头铆钉的示意图。

图3是本发明本发明实现理想干涉配合铆接的工艺方法所用的平锥镦头型铆钉的示意图。

图中，1-触摸屏；2-电磁铆枪；3-电源控制柜；4-移动托架；5-平衡器；6-夹层材料；7-铆钉。

具体实施方式

参照图1～3，本发明实现理想干涉配合铆接的工艺方法所用的电磁铆接设备包括触摸屏1、电磁铆枪2、电源控制柜3、移动托架4和平衡器5。干涉配合铆接过程，移动电磁铆枪2，铆钉7穿过夹层材料6实现理想干涉配合铆接。

本发明采用的铆接设备为目前生产中的使用的市售电磁铆接设备。铆接前制孔工具和制孔要求按照航标HB/Z 223.4-2004半冠状铆钉或平锥头铆钉干涉配合铆接。铆钉长度选择：

半冠状铆钉或平锥头铆钉干涉配合铆接中对于平锥头铆钉中沉镦头铆钉的长度选择按公式（1）进行：