大量使用復合材料和鈦合金等新型材料。例如從美國典型的第四代戰斗機F-22、F-35中各種材料的使用情況中可以發現,復合材料和鈦合金在機體結構中所占的比重非常高(其總和比重超過了50%)。國內大型客機將在**翼盒、尾翼(垂尾、平尾)、升降舵、方向舵等構件上應用復合材料。新一代軍民機復合材料和鈦合金結構的大量應用,結構的鉚接和干涉螺栓、環槽釘的安裝及其自動化對連接裝配技術提出了更高的要求,從而對電磁鉚接技術提出了急迫的需求。目前在國內生產的新型飛機中,復合材料結構平尾存在大量鉚接結構,常規的壓鉚和錘鉚方法難以得到滿意的結果;同時,機身鈦合金結構采用熱鉚方法,常因為鉚釘過熱而導致連接缺點,影...
機身或機翼壁板的鉚接變形是由其壁薄、弱剛性等特點以及復雜的裝配工藝引起的,形成的變形誤差以及大量工藝協調問題普遍存在并始終貫穿于整機研制全過程,如ARJ21機翼壁板鉚接后整體變形大,翼盒裝配時必須采用**壓緊器進行強迫裝配。鉚接變形目前仍無法準確預測或消除,通過運用CAE仿真技術可直觀查看材料的變形和流動,了解應力應變分布及成形過程[1-2],但由于飛機壁板尺寸一般都很大,如空客A320機翼長達15m,空客A380機翼長達19m,鉚釘數量成千上萬,受當前計算機硬件條件及試驗成本的限制,國內外針對批量鉚接過程有限元模擬計算問題的研究非常少。隨著對飛機裝配質量要求的提高,必須要解決的一個難...
而接頭a#和b#的鉚釘與上下板全部分離,并且接頭b#的上板上翹**嚴重,同時下板凹坑區域四周被鉚釘劃落,這是因為接頭b#的靜失效載荷比較大導致的。烘烤后接頭的鉚釘*與下板分離,未與上板分離,這里接頭a#和b#與未烘烤的接頭a#和b#出現不同的失效模式,這可能是經過烘烤處理(170℃),相當于進行一次低溫回火熱處理,使得低碳鋼和接頭的殘余應力以及脆性得到改善,延緩裂紋萌生、擴展,從而接頭不易于脫離上板,同時失效載荷和失效位移有所上升。從這里可以看出車身在涂裝過程進行烘烤作業時對搭接接頭的穩定性有一定的提高。表6接頭失效載荷和失效位移Table6Failureloadsanddisplace...
國內制造的鉚接機機構設計不合理,制造水平低,自動化程度水平較**造的設備剛性、壽命、產品精度也存在問題,國產鉚接機未得到市場很好的認可。某軸承企業在生產大型圓柱滾子軸承時采用的是分體式金屬實體保持架[6],在鉚接保持架時仍采用的是手動鉚接設備,這不僅產生鉚接對中性差、出現毛刺等問題,良品率較低,而且也存在安全生產等問題。為解決生產過程中存在的諸多問題,同時提高設備的自動化程度,設計具有鉚釘找正功能的鉚接機,以替代現有的手動鉚接設備。2設計原理鉚接工藝目前生產過程中常采用的鉚接工藝有:沖壓鉚接、電熱鉚接、冷碾鉚接等。其中冷碾鉚接法使用***,其利用鉚桿對鉚釘局部加壓,并繞中心連續擺動直...
下治具靠彈簧升起的浮升塊進行上下活動,浮生中心銷頂住線圈進行鉚合,使本發明存在下列優點:***、本發明采用機器自動鉚接代替工人手動操作,提高生產效率;第二、由于本發明鉚接過程為自動化操作,加工精度有保證。附圖說明通過下面結合附圖的詳細描述,本發明前述的和其他的目的、特征和優點將變得顯而易見。其中:圖1為本發明結構示意圖;附圖中,1為上治具,2為下治具,3為底座,4為中心銷,5為浮升塊,6為彈簧,7為導向孔,8為定位槽,9為鉚合上模,10為壓環,,,。具體實施方式參見圖1所示,銅套用反向鉚接裝置,包括上治具1和下治具2;所述下治具包括底座3、中心銷4和浮升塊5;所述中心銷一端與底座連接,...
該系統投資為500萬英鎊,設備重50t(而液壓式機翼鉚接機重達100t),可將桁條連接到機翼壁板上,并可安裝部分對接搭板上的緊固件。設備可安裝鉚釘和環槽鉚釘。系統在1997年末投入使用,采用新設備后,鉚接成本降低約30%,到1999年已達到每月生產超過22套機翼的生產效率。2003年,空客公司又投資了1臺E4150機翼壁板電磁鉚接柔性裝配系統,該系統柔性化程度更高,可實現從A319至A340/600型飛機機翼壁板的自動電磁鉚接裝配。空客公司A320系列飛機(A319/A320/A321)是非常成功的150座級飛機,世界各國航空公司的需求量非常大,空客公司為滿足A320系列飛機的***生...
**終觀察到試樣沿下板凸臺邊緣發生斷裂;其下板斷裂區域正是出現在圖2a中橢圓標注區域,說明TAF接頭下板壁厚**薄區域是其薄弱環節,下板與鉚釘腳尖接觸區域為該接頭的應力集中點.對于采用H6鉚釘的TAS接頭,其下板斷裂失效與TAF接頭類似,但由于鉚釘硬度提高減輕了鉚釘墩粗情況,其下板斷裂區域出現在圖2c橢圓標注區域,該區域為TAS接頭的應力集中點.TAS接頭鉚釘斷裂的失效過程如圖5b所示,試樣上板同樣呈現出輕微翹曲現象,鉚釘因承受剪切載荷**終發生斷裂;這在一定程度上受鉚釘硬度提高而脆性增大的影響,導致鉚釘的抗剪強度弱于其與下板形成的機械內鎖結構強度.對于采用H4鉚釘的ATF接頭,其上板斷裂的...
圖8支架等效應力圖StressofSupport圖9支架總變形量DeformationofSupport5結論根據企業鉚接大型軸承實體保持架的生產需要,設計出滿足技術要求的雙頭臥式擺碾鉚接機,通過計算得到所需比較大鉚接力大小F=11643N,計算出動力頭的功率,選用電機型號為YE3-132S-6的鉚接動力頭;鉚釘找正機構則保證鉚頭中心與鉚釘中心對齊,提高產品合格率,減輕工人的勞動強度。電機支架屬于設備中強度薄弱部件,通過對電機支架進行受力分析,基于ANSYSWorkbench有限元分析軟件對電機支架進行靜力學分析。從而獲得支架的比較大位移變形量為,變形量相對支架的整體結構長度而言,可以...
Chenoptimizationandextrusionformingtechnologyforcopperalloysolidbearingretainer[J].Bearing,2001(5):20-21.)[8]劉俊.擺碾鉚接機:中國[P]..(Liurollingrivetingmachine:China[P]..)[9]周德成,姜秋華,呂廣言.擺輾鉚接機主要參數的選擇[J].機械工程師,1990(4):5-8.(ZhouDe-cheng,JiangQiu-hua,Lvparameterselectionoftherollingrivetingmachine[J].Mechan...
在CAD中畫運動示意圖,如圖7所示。測量得到傳感器回到安全位置時測試接觸頭需要提高H=124mm。圖7傳感器工作示意圖SchematicDiagramofSensorWork4基于ANSYS的電機支架受力分析設備的強度問題也是設計時需要考慮的重要問題之一,鉚接機由床身、鉚釘找正機構、定位夾緊機構、移動機構組件等組成,其中移動機構組件中的電機支架受力復雜,在鉚接過程中屬于剛度薄弱的零部件。因而必須對電機支架進行靜力學分析。未獲得準確的分析結果,將電機支架、滑動導軌以及墊塊作為整體進行分析。支架受力分析支架受力較復雜,主要受兩個力:動力頭及其附件的重力G1,鉚接過程中傳遞的鉚接力F。考慮到...
拉動橫向滑動機構5帶動限位機構6與鋁型材進行橫向移動,改變鉚接的位置,橫向鉚接完成之后,然后推動板材進行垂直與推塊的水平位置進行移動,再次改變鉚接的位置。在本實施例中,升降機構3包括***滑槽10、調節齒輪12和轉輪13,***滑槽10位于支柱2的內側,***滑槽10的內部互動安裝有齒條11,齒條11與托塊4固定連接,支柱2的內部轉動安裝有調節齒輪12,調節齒輪12與齒條11嚙合,調節齒輪12通過軸桿安裝有轉輪13,轉輪13位于支柱2的外側,轉輪13的底部固定有轉桿14,轉輪13的頂部設置有卡扣機構。通過轉動轉桿14帶動轉輪13進行轉動,由于轉輪13通過軸桿與調節齒輪12進行固定連接,...
通過圖11所示的鉚接件試驗測量位移云圖與圖7所示的有限元仿真鉚接位移云圖進行對比,試驗所得鉚接件比較大位移值約為,模擬計算所得鉚接件的比較大位移值約為;試驗所得鉚接件**小位移值約為,模擬計算所得鉚接件的**小位移值約為。兩者在數值和趨勢上都基本一致,從而證明了所建立的批量鉚接過程模擬方法的正確性。結束語本文的工作主要有:(1)針對飛機薄壁件批量鉚接過程的有限元模擬,從工藝和模型兩個方面建立了飛機薄壁件批量鉚接有限元仿真簡化模型;(2)提出了批量鉚接接力計算原理以及批量鉚接過程接力計算模擬方法;(3)通過有限元模擬結果,對鉚接件的應力和位移狀況進行了分析,預測了鉚接完成后鉚接件的應力分布,...
對改善板件邊緣開裂有利。試驗分析試驗所用材料為6111/,化學成分如表1、2所示,制得沖鉚實驗試樣尺寸為100mm×40mm。采用與有限元仿真一致的鉚釘和鉚模,頭**別設定為0mm、、。使用金相切割機對SPR實驗所得鋁合金板材進行徑向切割,去除切割產生的毛刺,采用光學顯微鏡與、鉚釘頂部與板材頂部垂直距離、鉚釘底部與板材底部垂直距離并對試樣進行斷口形貌觀察。對三組實驗鋁合金板在帶結構膠并烘烤的情況下進行靜力學剪切測試,記錄比較大剪切應力值。自沖鉚接實驗完成后,切割板件得到的剖面圖如圖2所示,a、b、c分別為HH設置為0mm、。從圖2可知:(1)隨著頭高HH的增加erlock值在逐漸減小,...
而接頭a#和b#的鉚釘與上下板全部分離,并且接頭b#的上板上翹**嚴重,同時下板凹坑區域四周被鉚釘劃落,這是因為接頭b#的靜失效載荷比較大導致的。烘烤后接頭的鉚釘*與下板分離,未與上板分離,這里接頭a#和b#與未烘烤的接頭a#和b#出現不同的失效模式,這可能是經過烘烤處理(170℃),相當于進行一次低溫回火熱處理,使得低碳鋼和接頭的殘余應力以及脆性得到改善,延緩裂紋萌生、擴展,從而接頭不易于脫離上板,同時失效載荷和失效位移有所上升。從這里可以看出車身在涂裝過程進行烘烤作業時對搭接接頭的穩定性有一定的提高。表6接頭失效載荷和失效位移Table6Failureloadsanddisplace...
該系統可同時完成左右梁的裝配,其中每個單元都有1個床身,床身上有2個支持EI公司研制的低電壓電磁鉚接動力頭的龍門架,每個龍門架有3個線性軸和1根轉動軸,而鉚接頭本身有16根數控軸。圖2為美國大型***運輸機C-17生產線上的E5000-ASATⅣ自動化翼梁電磁鉚接柔性裝配系統。2電磁鉚接技術在空客公司的應用從20世紀90年代開始,空客公司在A320、A330、A340、A380等系列飛機的機翼壁板自動化裝配上普遍采用了電磁鉚接技術。在空客飛機的機翼壁板制造中,電磁鉚接技術除用于自動鉚接外,還用于金屬結構鐓鉚型環槽鉚釘環圈的自動安裝。早在1990年,EI公司就為英國TEXTRON飛機結構...
且在相應區域產生了大量裂紋和磨削顆粒.基板與鉚釘微動存在一種競爭機制,當鉚釘微裂紋擴展速率大于基板時表現為鉚釘失效,反之為基板失效.參考文獻:[1]楊健.鈦合金在飛機上的應用[J].航空制造技術,2006(11):41?[J]nauticalManufacturingTechnology,2006(11):41?43.[2]張美娟,南海,鞠忠強,等.航空鑄造鈦合金及其成型技術發展[J].航空材料學報,2016,36(3):13?Meijuan,NanHai,JuZhongqiang,[J].JournalonauticalMaterials,2016,36(3):13?19.[3]黃志...
.在三種應力比下進行試驗.得到不同因素下的疲勞壽命如表1所示.表1不同應力比下試樣疲勞性能Table1Fatigupertiesofspecimensunderdifferentstressratios應力比R循環次數N(千次)斷裂部位從表1中可以得出,當疲勞應力比越大時,試樣的疲勞壽命越長.改變應力比即改變試驗中循環應力Fm(靜載)和應力幅Fa(動載)的比重,當應力比越大時,Fm越大,相應Fa越小,試樣的疲勞壽命增加.說明應力幅Fa對試樣的疲勞壽命影響更大.從失效形式可以看到,試樣疲勞失效的斷裂部位主要發生在下板和鉚釘釘脛處.不同比較大載荷值對試樣疲勞性能的影響同樣選取凸臺凹模,鉚釘...
伺服電機進給位移Δ=圖5鉚釘找正原理IllustrativeDiagramofRivetAlignment鉚釘找正機構通過梯形型連接板連接移動機構組件來實現運動,如圖6所示。保證找正機構隨著動力機構運動而運動。執***缸選用SMC中帶磁性開關的CG3DN25氣缸,滑臺氣缸則選用ARS10X10,使得鉚接過程中找正機構退回安全位置。啟動設備,執***缸與滑臺氣缸同時運動,使得找正機構達到工作位置。找正機構隨著伺服電機沿Y、Z方向運動,當兩個接觸探頭均觸碰到鉚釘頭時,伺服電機接受信號,以此為基準時間,伺服電機再繼續運動,此時根據傳感器測到的數據,經過計算得出動力頭中心與鉚釘中心的距離偏差,...
能夠調節匚型架上鋁型材的水平橫向位置,方便對鋁型材上不同的點進行沖鉚,使用更加方便,支柱上升降機構的設置,通過升降機構能夠對托塊的高度進行調節,改變托塊底部與底座頂部的距離,方便對矩形的鋁型材進行沖孔,提高了裝置的實用性,底座內部安裝板上移動輪的設置,利用第二螺桿與安裝板配合使用,使得裝置在使用的過程中能夠控制移動輪的收縮,使得裝置的移動與固定更加方便。附圖說明圖1為按照本發明的一種用于鋁型材加工的沖鉚裝置的一推薦實施例的主視圖;圖2為按照本發明的一種用于鋁型材加工的沖鉚裝置的一推薦實施例的支柱內部圖;圖3為按照本發明的一種用于鋁型材加工的沖鉚裝置的一推薦實施例的托塊頂部結構圖;圖4為...
取得了明顯的技術經濟效益。均勻干涉配合鉚接法70年代中期到80年代中期,格魯門宇航公司將電磁鉚接成形技術的應用范圍不斷擴大,申請了很多項**,諸如應力波制孔、應力波安裝干涉配合緊固件、應力波焊接等。接著又對電磁鉚接的質量進行了系統的研究。結果表明,電磁鉚接提高接頭疲勞壽命,在有預制裂紋的試件孔中,采用這種方法進行干涉配合鉚接能延緩疲勞裂紋的增長,對于按照損傷容限準則設計的結構有明顯的節約重量的潛力。但該公司沒有將電磁鉚接設備進一步發展。此外,波音公司在70年代也發明了電磁鉚接設備,使用雙***進行液密干涉配合鉚接,已納入工藝說明書之中。到了80年代,波音公司曾將電磁鉚***裝到自動鉆鉚...
板料由于受到凹模型腔的強烈限制而進一步被擠壓,下板料被迫向凹模的環形凹槽處流動直至填滿凹槽,上板料則受凸模的作用填充了由于下板料移動而留下的空穴;**終,上?下板料形成了完整的自鎖接頭?此階段是無釘沖鉚的**機理所在?(3)墩鍛保壓階段?此階段也屬于擠壓變形過程,上?下模具應保持靜止一段時間或者使凸模繼續下壓微小距離,目的是確保上?下板材料完全填滿環形凹槽,接頭完全定形并防止板料回彈?保壓階段對接頭質量有較大影響,應控制得當?(4)退模階段?此階段凸模上行,退出凹模,將被鉚接成功的上下板取出即可?3數值模擬及實驗方案設計無釘鉚接接頭質量的評價可以從接頭幾何形狀和靜強度實驗2個方面進行評價...
是迄今極具潛力的一種航空材料連接技術.目前國內外學者針對自沖鉚接技術的大量研究工作主要集中在鋁合金與鋼材自沖鉚接頭的機械性能、自沖鉚接頭的失效及微動磨損機理、鋁合金自沖鉚接頭的腐蝕性能、基板搭接形式對自沖鉚接頭性能的影響、自沖鉚接頭的強度預測模型等方面[5-9].而將自沖鉚接技術應用于航空材料的連接還未見諸報道.文中以鈦合金及鋁鋰合金薄板為研究對象,運用自沖鉚接技術采用不同規格鉚釘研究不同薄板組合的連接工藝,通過拉伸-剪切和高周疲勞試驗測試各組接頭的失效模式,進而利用高真空電子掃描顯微鏡(SEM)分析鉚釘對自沖鉚接頭失效行為的影響.以期為自沖鉚接技術的應用、航空材料的連接技術儲備及工藝...
另外,因其不需要頂釘操作,因此特別適合于反面空間狹小及結構復雜的零部件連接。基于以上優點,使得拉鉚成為目前應用**廣的鉚接連接方式。2自沖鉚接技術自沖鉚接較早由英國的Henrob公司在1985年研發和應用,因其技術先進,很快德國BOLLHOFF公司和美國EMHART公司也相繼推出了自沖鉚接設備,目前這三家企業也是世界上自沖鉚接技術水平比較高、產品種類**全的生產自沖鉚接設備的公司,市場占有率較高(*Henrob一家就占據了歐洲70%的市場份額)。自沖鉚接是目前**熱門的機械冷連接技術之一,本質上仍屬于壓鉚范疇,根據鉚釘的不同主要分為兩類:實心自沖鉚接和半空心自沖鉚接。其中半空心自沖鉚接應用**...
為滿足工藝及計算精度等要求,在每個計算步分析前利用ABAQUS后處理數據文件*rpt獲取前一計算步完成后的鉚接件變形狀態,對當前鉚釘鉚接模擬的模型文件*inp進行修改,從而完成對鉚釘的精確裝配,其裝配原理示意圖如圖3所示。2計算步間模型的場量數據映射為了保證分析的連續性,每一計算步分析前需要將前一計算步的場量數據(如應力、應變、位移等)映射到當前的三維實體模型中,使前一計算步完成后的狀態作為后一計算步的初始狀態,從而完成計算步間模型場量數據映射,如圖4所示。3邊界條件、動態載荷等的施加每個計算步分析前需要對邊界條件和動態載荷進行修改,在接力計算中保持鉚接件的邊界條件不變,鉚釘邊界條件和...
根據不同的屏蔽要求設計合理的鉚接間距,此外,鉚接點底部要有一定的空間,凸緣寬度大于16mm,為鉚接頭的運動預留足夠的空間。冷軋碳鋼板和鋁板(3A21)是機箱機柜**常用的兩類板材,其鉚接參數及性能如表1所示。由表1可知,隨著板厚的增加,自沖鉚接強度也增加,這是因為板越厚,鉚釘脹開過程塑性變形越容易,側向刺入越深,使得鉚接強度增加;另外可發現,在鉚釘允許的情況下,鉚釘直徑越大,鉚接強度也越高。因此,建議在鉚接強度要求較高的部位,如機柜框架、支撐橫梁等結合處,盡可能選擇大號鉚釘。表1常用材料的鉚接參數及性能近沖頭側近凹模側材料厚度(mm)材料厚度(mm)鉚釘直徑mm鉚釘剪切力(kN)冷軋碳鋼...
操作靈活,噪音小,檢修方便等特點。鋁合金梯子鉚接機是我公司汲取國外設備經驗,不斷改進研制的多功能梯子鉚接機。該機配合梯子漲壓機,即可完成梯子加工中的擠壓翻鉚成型工藝鋁合金梯子漲牙機是方管或圓管梯子制造中用來在管外側漲出一系列的凸臺,通過凸臺可以牢固的將橫檔固定在豎檔上梯子擠壓機手鉚***|手鉚鉗數控鉚接機裝配生產線和漲牙機的目的一樣梯子擠壓機也是在圓管或D形管的管壁上擠壓出凸臺,用以固定橫檔和豎檔,所不同的是漲牙機的凸臺為點狀,而擠壓機的凸臺為環狀手鉚***|手鉚鉗主要使用壓縮空氣和專門機構產生高頻次的反復沖擊力,使軟材質鉚釘變形我公司可按客戶要求設計制造各類產品鉚接機旋鉚生產線裝配線...
操作靈活,噪音小,檢修方便等特點。鋁合金梯子鉚接機是我公司汲取國外設備經驗,不斷改進研制的多功能梯子鉚接機。該機配合梯子漲壓機,即可完成梯子加工中的擠壓翻鉚成型工藝鋁合金梯子漲牙機是方管或圓管梯子制造中用來在管外側漲出一系列的凸臺,通過凸臺可以牢固的將橫檔固定在豎檔上梯子擠壓機手鉚***|手鉚鉗數控鉚接機裝配生產線和漲牙機的目的一樣梯子擠壓機也是在圓管或D形管的管壁上擠壓出凸臺,用以固定橫檔和豎檔,所不同的是漲牙機的凸臺為點狀,而擠壓機的凸臺為環狀手鉚***|手鉚鉗主要使用壓縮空氣和專門機構產生高頻次的反復沖擊力,使軟材質鉚釘變形我公司可按客戶要求設計制造各類產品鉚接機旋鉚生產線裝配線...
自動鉚接機轉盤式鉚接機多功能鉚接機自動鉚接機,全自動鉚接機一般使用于小鉚釘、高加工效率要求的加工場合。自動供料鉚接機采用機械方式篩選鉚釘,并用滑道將鉚釘送至加工位置,整個過程自動完成。采用數控分度盤的數控鉚接機(轉盤鉚接機)是新一代鉚接機型。該機鉚接直徑為9mm,采用二軸程序控制配以11瓣梅花徑向結構,鉚接功能強大多功能鉚接機同時具備液壓機的沖孔、折彎、壓字、鉚接、折彎等功能!當需要使用鉚接工藝時,設備就是一臺鉚接機,當需要使用壓力功能時鉚接機就變身為一臺壓力機重型鉚接機增壓缸型懸掛鉚接機柱塞泵型懸掛鉚接機重型噸位鉚接機是我公司技術人員耗時半年研制的大噸位鉚接機。該機可冷鉚直徑在50毫...
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國內制造的鉚接機機構設計不合理,制造水平低,自動化程度水平較**造的設備剛性、壽命、產品精度也存在問題,國產鉚接機未得到市場很好的認可。某軸承企業在生產大型圓柱滾子軸承時采用的是分體式金屬實體保持架[6],在鉚接保持架時仍采用的是手動鉚接設備,這不僅產生鉚接對中性差、出現毛刺等問題,良品率較低,而且也存在安全生產等問題。為解決生產過程中存在的諸多問題,同時提高設備的自動化程度,設計具有鉚釘找正功能的鉚接機,以替代現有的手動鉚接設備。2設計原理鉚接工藝目前生產過程中常采用的鉚接工藝有:沖壓鉚接、電熱鉚接、冷碾鉚接等。其中冷碾鉚接法使用***,其利用鉚桿對鉚釘局部加壓,并繞中心連續擺動直...