一種電磁鉚接復(fù)合材料的工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)鉚接的工藝方法。主要解決目前采用傳統(tǒng)的鉚接方法實(shí)施鉚接時(shí)復(fù)合材料容易產(chǎn)生損傷的問(wèn)題。本發(fā)明采用電磁鉚接技術(shù)，并通過(guò)使用特殊設(shè)計(jì)的墊圈，并采用合適的釘孔間隙和鉚釘外伸量，使鉚接過(guò)程中復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的安裝損傷大幅度減小，從而提高接頭質(zhì)量。
【專利說(shuō)明】一種電磁鉚接復(fù)合材料的工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航空制造【技術(shù)領(lǐng)域】的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)鉚接的工藝方法，具體是一種電磁鉚接復(fù)合材料的工藝方法。。
【背景技術(shù)】
[0002]在航空航天領(lǐng)域，鉚接由于工藝簡(jiǎn)便，結(jié)構(gòu)重量輕，比螺接更有優(yōu)勢(shì)，是應(yīng)用非常廣泛的一種工藝方法。復(fù)合材料由于有很多優(yōu)點(diǎn)而在航空航天領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。但復(fù)合材料層間強(qiáng)度低，采用普通錘鉚時(shí)有由于釘桿的不均勻膨脹往往容易導(dǎo)致復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷；或者由于錘鉚的沖擊而對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)造成沖擊損傷。
[0003]電磁鉚接是一種先進(jìn)的鉚接工藝，是一種沖擊距離為零的沖擊加載，對(duì)結(jié)構(gòu)的沖擊小，是鉚接技術(shù)的一個(gè)新領(lǐng)域。另外，電磁鉚接的釘桿膨脹均勻，可以減小由于釘桿不均勻膨脹對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的擠壓損傷。復(fù)合材料鉚接時(shí)鉚釘孔間隙對(duì)釘桿膨脹甚至接頭的干涉量有較大影響，影響復(fù)合材料結(jié)構(gòu)鉚接質(zhì)量。另外，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)鉚接時(shí)往往需要加墊片，其墊片尺寸對(duì)鉚接質(zhì)量影響很大。目前的電磁鉚接技術(shù)主要是電磁鉚接設(shè)備，比如:“一種電磁鉚接設(shè)備” ZL00113765.4和“一種低壓電磁鉚接設(shè)備” ZL200520079179.0。而對(duì)于如何提高鉚接質(zhì)量的工藝方法很少見(jiàn)到相關(guān)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于公開(kāi)一種電磁鉚接復(fù)合材料的工藝方法。
[0005]一種電磁鉚接復(fù)合材料的工藝方法，先根據(jù)鉚釘直徑在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)上制好鉚釘孔，選用鈦鈮鉚釘和鈦合金墊片，采用電磁鉚接設(shè)備，選取合適的鉚接電壓進(jìn)行鉚接，其特征在于所述鉚釘孔的孔徑尺寸為鉚釘直徑加0.1mm，不超過(guò)鉚釘直徑加0.2mm ;所述墊片的內(nèi)徑為鉚釘直徑加上0.1mm,不超過(guò)鉚釘直徑加0.2mm ;墊片的厚度為0.8mm?1.0mm。
[0006]本發(fā)明的有益效果在于:1)對(duì)于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)鉚接時(shí)，一般在鐓頭附近鉚釘桿的膨脹較大，釘桿的膨脹自然會(huì)擠壓復(fù)合材料，當(dāng)膨脹量太大時(shí)會(huì)造成復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的損傷，本發(fā)明中提出墊片的內(nèi)徑要求僅比鉚釘直徑大0.1_，小的內(nèi)徑可以起到限制鉚釘?shù)呐蛎?，?duì)提高鉚接質(zhì)量有重要作用。2)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)鉚接時(shí)孔間隙對(duì)鉚接接頭之間的配合形式會(huì)產(chǎn)生較大影響。如果鉚釘孔間隙選擇不合適，可能會(huì)導(dǎo)致形成干涉，當(dāng)干涉量較大時(shí)自然會(huì)導(dǎo)致復(fù)合材料的損傷。本發(fā)明給出了合適的鉚釘孔間隙可以較好地保證鉚接質(zhì)量。
[0007]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)做進(jìn)一步吸納關(guān)系描述。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是電磁鉚接復(fù)合材料示意圖
[0009]圖2是鉚釘與墊片釘孔間隙示意圖。
[0010]I鉚接設(shè)備、2墊片、3復(fù)合材料板、4鉚釘孔、5鉚釘、6頂鐵、7釘孔間隙【具體實(shí)施方式】
[0011]本實(shí)施例采用的鉚接設(shè)備I為目前生產(chǎn)中的使用的電磁鉚接設(shè)備，頂鐵6亦為生產(chǎn)中使用的常規(guī)工具。先根據(jù)鉚釘直徑在復(fù)合材料板3上制好鉚釘孔4，制孔工具和制孔要求按照HB/Z223.21 - 2003飛機(jī)裝配工藝第21部分復(fù)合材料的鉚接；選用鈦鈮鉚釘和鈦合金墊片，采用電磁鉚接設(shè)備，選取合適的鉚接電壓進(jìn)行鉚接，鉚釘孔的孔徑尺寸為鉚釘直徑加0.1mm,不超過(guò)鉚釘直徑加0.2mm ;所述墊片的內(nèi)徑為鉚釘直徑加上0.1mm,不超過(guò)鉚釘直徑加0.2mm ;墊片的厚度為0.8mm~1.0mm。既孔徑尺寸一般為鉚釘直徑加0.1mm~0.2mm,墊片選用鈦合金材料，一般厚度為0.8~1.0mm,墊片的內(nèi)徑為鉚釘直徑加上0.1mm。
[0012]參見(jiàn)圖1，試驗(yàn)中鉚釘5采用CSR902B -3-5鈦鈮鉚釘，鉚釘直徑2.38mm，試驗(yàn)件材料為T300編織的復(fù)合材料板3，墊片2的厚度為1.0mm,釘孔間隙7選擇為0.1mm,選擇墊片內(nèi)徑比鉚釘直徑大約0.1mm。
[0013]試驗(yàn)的鉚釘型號(hào)參數(shù)、墊片尺寸和試驗(yàn)件的夾層厚度見(jiàn)表1，鉚釘孔的直徑見(jiàn)表2，采用合適的鉚接電壓對(duì)試驗(yàn)件進(jìn)行電磁鉚接，鉚接完成后釘桿直徑及裝配干涉量見(jiàn)表3，共有十組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
[0014]表1鉚釘型號(hào)參數(shù)、墊片尺寸和夾層厚度
[0015]
【權(quán)利要求】
1.一種電磁鉚接復(fù)合材料的工藝方法，先根據(jù)鉚釘直徑在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)上制好鉚釘孔，選用鈦鈮鉚釘和鈦合金墊片，采用電磁鉚接設(shè)備，選取合適的鉚接電壓進(jìn)行鉚接，其特征在于所述鉚釘孔的孔徑尺寸為鉚釘直徑加0.1mm，不超過(guò)鉚釘直徑加0.2mm ;所述墊片的內(nèi)徑為鉚釘直徑加上0.1mm,不超過(guò)鉚釘直徑加0.2mm ;墊圈的厚度為0.8mm?1.0mm。
【文檔編號(hào)】B21J15/02GK103567348SQ201310554978
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】楊選宏, 曹增強(qiáng), 陳紅麗, 景新榮 申請(qǐng)人:中航飛機(jī)股份有限公司西安飛機(jī)分公司