[發明專利]一種電磁鉚接復合材料的工藝方法

無效

• 申請號: 201310554978.8
• 申請日: 2013-11-08
• 公開（公告）號: CN103567348A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 楊選宏;曹增強;陳紅麗;景新榮
• 申請（專利權）人: 中航飛機股份有限公司西安飛機分公司
• 主分類號: B21J15/02
• 分類號: B21J15/02;B21J15/38
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 陳宏林

技術領域

本發明涉及航空制造技術領域的復合材料結構鉚接的工藝方法，具體是一種電磁鉚接復合材料的工藝方法。。

背景技術

在航空航天領域，鉚接由于工藝簡便，結構重量輕，比螺接更有優勢，是應用非常廣泛的一種工藝方法。復合材料由于有很多優點而在航空航天領域得到越來越廣泛的應用。但復合材料層間強度低，采用普通錘鉚時有由于釘桿的不均勻膨脹往往容易導致復合材料結構損傷；或者由于錘鉚的沖擊而對復合材料結構造成沖擊損傷。

電磁鉚接是一種先進的鉚接工藝，是一種沖擊距離為零的沖擊加載，對結構的沖擊小，是鉚接技術的一個新領域。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復合材料結構的擠壓損傷。復合材料鉚接時鉚釘孔間隙對釘桿膨脹甚至接頭的干涉量有較大影響，影響復合材料結構鉚接質量。另外，復合材料結構鉚接時往往需要加墊片，其墊片尺寸對鉚接質量影響很大。目前的電磁鉚接技術主要是電磁鉚接設備，比如：“一種電磁鉚接設備”ZL00113765.4和“一種低壓電磁鉚接設備”ZL200520079179.0。而對于如何提高鉚接質量的工藝方法很少見到相關報道。

發明內容

本發明的目的在于公開一種電磁鉚接復合材料的工藝方法。

一種電磁鉚接復合材料的工藝方法，先根據鉚釘直徑在復合材料結構上制好鉚釘孔，選用鈦鈮鉚釘和鈦合金墊片，采用電磁鉚接設備，選取合適的鉚接電壓進行鉚接，其特征在于所述鉚釘孔的孔徑尺寸為鉚釘直徑加0.1mm，不超過鉚釘直徑加0.2mm；所述墊片的內徑為鉚釘直徑加上0.1mm，不超過鉚釘直徑加0.2mm；墊片的厚度為0.8mm～1.0mm。

本發明的有益效果在于：1）對于復合材料結構鉚接時，一般在鐓頭附近鉚釘桿的膨脹較大，釘桿的膨脹自然會擠壓復合材料，當膨脹量太大時會造成復合材料結構的損傷，本發明中提出墊片的內徑要求僅比鉚釘直徑大0.1mm，小的內徑可以起到限制鉚釘的膨脹，對提高鉚接質量有重要作用。2）復合材料結構鉚接時孔間隙對鉚接接頭之間的配合形式會產生較大影響。如果鉚釘孔間隙選擇不合適，可能會導致形成干涉，當干涉量較大時自然會導致復合材料的損傷。本發明給出了合適的鉚釘孔間隙可以較好地保證鉚接質量。

以下結合實施例對本申請做進一步吸納關系描述。

附圖說明

圖1是電磁鉚接復合材料示意圖

圖2是鉚釘與墊片釘孔間隙示意圖。

1鉚接設備、2墊片、3復合材料板、4鉚釘孔、5鉚釘、6頂鐵、7釘孔間隙

具體實施方式

本實施例采用的鉚接設備1為目前生產中的使用的電磁鉚接設備，頂鐵6亦為生產中使用的常規工具。先根據鉚釘直徑在復合材料板3上制好鉚釘孔4，制孔工具和制孔要求按照HB/Z223.21‐2003飛機裝配工藝第21部分復合材料的鉚接；選用鈦鈮鉚釘和鈦合金墊片，采用電磁鉚接設備，選取合適的鉚接電壓進行鉚接，鉚釘孔的孔徑尺寸為鉚釘直徑加0.1mm，不超過鉚釘直徑加0.2mm；所述墊片的內徑為鉚釘直徑加上0.1mm，不超過鉚釘直徑加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，墊片的內徑為鉚釘直徑加上0.1mm。

參見圖1，試驗中鉚釘5采用CSR902B‐3‐5鈦鈮鉚釘，鉚釘直徑2.38mm，試驗件材料為T300編織的復合材料板3，墊片2的厚度為1.0mm，釘孔間隙7選擇為0.1mm，選擇墊片內徑比鉚釘直徑大約0.1mm。

試驗的鉚釘型號參數、墊片尺寸和試驗件的夾層厚度見表1，鉚釘孔的直徑見表2，采用合適的鉚接電壓對試驗件進行電磁鉚接，鉚接完成后釘桿直徑及裝配干涉量見表3，共有十組實驗數據。

表1鉚釘型號參數、墊片尺寸和夾層厚度

表2CSR902B-3-5鉚釘孔的直徑和墊片內徑