[发明专利]一种无头铆钉双侧加载磁脉冲铆接装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电磁铆接技术，特别涉及一种无头铆钉双侧加载磁脉冲铆接装置。

背景技术

铆接工艺是当前飞机结构的主要连接方法之一，其操作简便、连接强度稳定可靠。电磁铆接中铆枪产生的冲击力对铆钉的加载速率极高，可在钉杆与被铆接夹层的孔壁间形成均匀的干涉量，从而延长接头寿命；且其质量稳定、成本低，已在空客A380等飞机上得到应用。无头铆钉是一种没有铆钉头的实心圆杆干涉铆钉。无头铆钉是铆接过程是从两侧施加大小相等，方向相反的载荷，使其在被连接件两侧各形成一个镦头。相比于传统半圆头铆钉连接，无头铆钉连接干涉量较为均匀，能实现理想的干涉配合，因此疲劳寿命较长，且由于无头铆接两侧都为镦头，不存在半圆头铆钉在轴向载荷工况下出现钉头剪切破坏的情况，因此拉脱强度也高于半圆头铆钉。因此，应用电磁铆接技术的无头铆钉铆接连接性能十分优异。

传统无头铆钉电磁铆接设备需要在被铆接件两侧分别设置一个电磁铆接装置，可分为大型钻铆设备和手持铆枪无头铆钉铆接装置两种。大型钻铆装置价格高昂，占地面积大，不适合单件小批量生产；手持式无头铆接装置的典型结构如申请发明CN102527905A采用的无头铆钉铆接装置，需要在被铆接件两侧设置两把完全相同的电磁铆枪，因此铆接过程需要两人协同完成。应用到实际生产中设备投入较大、人工成本较高，且操作较为复杂。因此发明一种结构简单，成本低，能够单人操作的无头铆钉电磁铆接装置意义重大。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于电磁铆接具有高连接强度、均匀干涉量的无头铆钉铆接装置。在本发明所提供的无头铆钉电磁铆接装置中，通过两对楔块将驱动片的竖直方向运动转化为两侧铆模的水平方向运动，从两侧向无头铆钉加载，使铆钉顶杆具有相对均匀的干涉量。

本发明所采取的技术方案提供了一种无头铆钉双侧加载磁脉冲铆接装置，由其特征在于：手轮、调节螺柱、框架横梁、框架纵梁、竖楔块、导套、横楔块、弹簧座、螺栓、弹簧、铆模、横楔块支承座、底座、线圈座导向杆、线圈座、线圈、驱动片、驱动片座、整流器、电阻、开关、变压器、电容、铆模座、铆模座压条，横楔块主体，其中：

框架横梁中间开有尺寸为M80的螺纹孔，用以容纳调节螺柱，螺纹孔两侧开有线圈座导向孔，用于容纳线圈座导向杆，

框架纵梁通过螺栓与框架横梁相连接，其上开有矩形导向槽，用于容纳竖楔块5上的导向块。

框架纵梁中间开有矩形通孔，横楔块支承座插入其中并通过螺栓紧固。框架纵梁下部通过螺栓与底座相连。

驱动片通过螺栓与驱动片座相连，驱动片座两侧通过螺栓连接竖楔块，横楔块7与竖楔块的斜面相接触，用以传递驱动片上的磁压力。

导套由三个独立的板件通过螺栓连接而成，其内部宽度和高度与横楔块相同，用于容纳横楔块，导套下端与横楔块支承座通过螺栓连接，当竖楔块推压横楔块，迫使横楔块水平运动时，导套用以限制横楔块的运动自由度，使两侧横楔块只能沿水平方向相向运动运动。

横楔块由横楔块主体、铆模座、铆模、铆模座压条组成，铆模座压条通过螺栓与横楔块主体相连接，铆模座被压紧在二者之间，从而位置被固定，铆模和铆模座通过螺纹连接。横楔块主体的一侧开有螺纹孔，用以连接螺栓，当铆接完成后，横楔块7在弹簧张力下复位，同时横楔块推动竖楔块及驱动片座回到初始位置。

复位机构由螺栓、弹簧、弹簧座组成，螺栓一端与横楔块上的螺纹孔相连，螺栓头与弹簧座相接触，弹簧安装于框架纵梁与弹簧座之间，用于提供使铆接机构复位的张力，弹簧与弹簧座、框架纵梁接触的位置均加工有凹坑，防止弹簧发生径向移动。

手轮通过平键与调节螺柱相连接，顺时针转动手轮时，调节螺柱向下运动，推动线圈座、线圈、驱动片及驱动片座向下运动。

放电电路由整流器、电阻、开关、变压器、电容、线圈组成，变压器次级线圈与整流器、电阻、电容串联，线圈与电容并联，线圈并联支路中串接有开关。

进一步地，线圈座导向杆一端通过过盈配合与线圈座上的孔相连，另一端插入框架横梁上的导向孔，使线圈座只能沿上下运动。

进一步地，竖楔块和横楔块通过斜面相接触，斜面将竖楔块的竖直方向运动转化为横楔块的水平方向运动。

进一步地，线圈由截面为2mm×10mm的紫铜带绕制而成，紫铜带间用绝缘胶带进行绝缘，铜带外侧涂覆环氧树脂和凝固剂，凝固后切削加工成矩形，并在上表面钻削加工出用于连接线圈座的螺纹盲孔，通过螺栓与线圈座相连。