目前,世界航空制造业中铆接的机械化和自动比已成为铆接技术发展的必然趋势,自动钻铆机无疑是这一发展趋势的标志。铆接的g1朋化、自动化,不仅能够大大提高生产效率,更重要的是能显著提高产品的铆接质量。在国外,早在L队纪50年代初就已经在飞机铆接装i近产线上应用丁白动钻铆机。经过50年的发展,世界各航空制造业发达国家都已广泛采用了该项技术。例如,F-15、B-747大量采用铣合金无头铆钉、基本上金例用自动钻铆机铆接、只是在确实无漫上机铆接的特定区域才采用手铆渊他方式铆接。
据有关资科统计报道B-747机铆率达62%,伊尔日6的相铆串达54.5%,空中客车A3肋机钮率为45%。随着自动钻铆机技术的刁断提列和发展,机器的功能也不断完善,目前民用飞机的机钡串可高达删以上,铅报道,美国波台767初身的机铆串高达9巩左右。 随着计算机技术的快速发展,月铆自动化已经从单台数控钻铆机向安台自动钻铆机联动集控,或通过钻韧装置、托架、铆钉传送装置、真空颐屑装置、传感控制装置等组成的计g机集成控制的天性自动装配系统方6发展,这一阶段开始出现丁带有机器人特征的智能自动装配单元‘据国外专家介绍,美国波音公司在注音767机冀的装配制造中便采用了由4台自动装配机组成的翼梁自动装配系统,该系统能自动定位零件、自动确定孔位,自动测厚,自动钻铆,单个连接点肋T作循环只需8s。 由此可见,飞机的装配制造技术已经开始进入了数字化时代。我国自动钻钢技术起步较晚,在90年代初期才开始引进、应用该项技术。目前,仅有部分航空制造公司拥有开发、应用该项技术的基础,而且征装配生产中也只是部分应用,使用面还不是很广泛,镇按结构的机铆率还不到3帆。 中国-航成都飞机工业(集团)有限公司.早在1993年就开始正式引进自动钻铆机,通过多45艰难摸索和不懈努力,在自动钻韧技术的开发和应用方面取得了长足的进步,也积累了不少经验。从1999年至今,已经先后在民机转包生产线上顺利完成了B-757飞机垂平民蒙皮壁板、大梁组件以及B-757飞机机身48段中小型双曲面荣皮壁板曲自动钻铆,工艺和质量控制均获得了美方的认证,产品的加工质量和生产能力也得到客户的好评。随着国内大飞机项目的启动,一睫,无头铜钉的自动钻铡技术就是其中之一。 凭惜在自动钻铆技术方面的实践经验和相对的顺优势,一航成-脓国内众多的飞机制造工厂中脚b选出来进行ARJ21机翼无头铆钉自动钻铆试验件的加工制造。但无头铆构,由蒙皮和z字形长梢组成,结构简单,适合进行自动钻铆,所采用的连接件为NASl321AD阳无头铆钉,试验件要用于结构强度和疲劳试验。 由于此前国内尚无无头铆钉自动钻铆的先例,因此,这是此次试验的重点和难点。 2 连接件的特点 无头铆钉是一种没有铆钉头的实心圆扦干涉铆钉,它具有以下优点: 铆接后沿铆钉杆全长可形成较均匀的干涉配合,成倍地提高连接结构的疲劳寿命 (2) 采用无头铆钉干秒配合的铆接,能够可靠地保证铆钉自身的密封性。无头铆钉朗埋头窝制成82。和30。 两个锥废,采用这种脚的好处是;(U既能保证铆钉具有二遣的连接强度,埋头窝的铁度又比彩设备憾况本次试验件的紧团件安装采用E动钻铆机,自动钻铆机由机械、液压电气重大部分组戍。该设备具有41工作头:钻孔工作头、铣切工作头密封工作头和铆接工作头。每个工44头都可以通过操作台单独设置程月屯行循环周期运行。其循环了作周期f6个,即:钻孔周期、铆接周期、e切周期b H[一LOK周期、HUCK月期、振动周期。每个周期之间也可x过操作台设置复合程序进行复合周8运行。 该设备具备无头铆钉铆接功S以及相关的工具和配件。在产品钻孔铆接过程中,自动钧铆机可一次完成夹紧、钻孔-镕窝去毛刺。密封、送订、插入和铆接驾工序。以上各工序的加工参数都可C通过操作面板精确设置,由于设备帮有较高精度的钻孔动力头,能钻出彰高桔度的孔,跳窝的调节深度和窝藏重复精度均可控制在20. 加之设备6程序,通过操作面板的设置开关对铆钉的压铆力进行精确设置,从而能保证铆钉铆头外形、撤头直径大小高度”-致,而且工作速度快(--个工作周期时间不超过5s)。 此外,该系统配备有铆钉自动送给装置、激光辅助定位装置以及油温、气压、液压等9项报警系统,对操作者来讲极为方便。在自动钻铆机钻孔、铆接过程中,由于钻孔时结构件处在较高的突紧力下,结构之间不会产生毛刺和钓Jd进入,减轻了疲劳载荷厂发生磨损治蚀损伤程度,有利于提高产品的疲劳强度。与传统手动铆接方式相比、自动铆接不仅铆接质量高,而且工作稳定,可使人力节省75%,时间节省72%。 试验过程(1)按技术标堆Zs5076260A中的参数要求,选择与产品材料、厚度相同的试片进行钻孔试验。无头铆钉与钉孔的配合公差要求比普通铆接严得多,钉扦胡L的间隙仅为o.o 3-0.15删,当间隙超过0.25mm时,就难以形成较好的干涉配合,钉孔表面组糙度应比普通铆接好s孔壁容许的划伤深度为o.04mm,在接近零件表面处不允许有划伤,这些划伤虽然不影响干涉量,但裂纹会刚氏疲劳寿命和气密性能。根据以上要求,通过对自动钻韧机的钻头转速、钩窝深度、进刀速度等参数的反复调节和钻孔试验,用82-30-(8)-sR窝径量规测量制孔质量,通过反复调试获得最佳的土艺参数。 钻孔试验完成后,开始进行铆接试验。无头铆钉的自动钻铆有分步挤压法和同步挤压法两种方式。分步挤压法的要点是在铆接阶段下部刨模光挤压锻头部分,然后进行第二次挤压使钉头部分成形2同步挤压法的要点是在铆接阶段上部铆模和下部铆模同时作用,使铆钉钉头和辙头一起成形。 我们使用的G402瞄xx一144型自动钻铆机采用的是分步挤压法。 在确定了自动钻铆挤压方式后,用试片进行铆接试验。由于采用分步挤压方式,对无头钉铆接效果产生直接影响的参数主要是机器的压铆力和增压缸的增压时间(即二次挤压的时间);自动钻铆机下部液压作动简/生向上的压铆力用来控制无头钉铰5的成形,增压缸则通过内部活塞的十程产生向1;的挤压力使无头钉的钉;成形,而增压缸的增压作用时间则2接影响无头钉的订头的膨胀旦。结束记通过试验件的加工,不仅圆满地完成了民用飞机ARJ21的设计试验任务,还使自动钻铆技术的应用水平得到考验和提升,不仅拓展了自动钻铆技术的应用领域,而且填补丁国内无头铆钉自动钻铆技术的空白。 从近期看,无头谤钉因其技术经济性和维护性方面的问题而脚Ij丁它的拓展应用,随着飞机结构疲劳技术的不断提升完善,单级Ug无头铆钉来提高自密封‘陨目和疲劳性能已经不是一个最佳的方法,达其实也是越来越多的飞机结构设计宁愿选挥干涉配合销钉而逐步取代无头铆钉的原因,因此.无头铆钉的安装和自动钻铆技术的拓展应用还有很多问题需要进-步探索。 相关推举:
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