留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

航天锥形件半自动化电磁铆枪研制及试验验证

党成龙 张铭豪

党成龙, 张铭豪. 航天锥形件半自动化电磁铆枪研制及试验验证[J]. 制造技术与机床, 2024, (3): 102-107. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.03.014
引用本文: 党成龙, 张铭豪. 航天锥形件半自动化电磁铆枪研制及试验验证[J]. 制造技术与机床, 2024, (3): 102-107. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.03.014
DANG Chenglong, ZHANG Minghao. Semi-automatic electromagnetic riveting actuator development and riveting verification of aerospace conical parts[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2024, (3): 102-107. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.03.014
Citation: DANG Chenglong, ZHANG Minghao. Semi-automatic electromagnetic riveting actuator development and riveting verification of aerospace conical parts[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2024, (3): 102-107. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.03.014

航天锥形件半自动化电磁铆枪研制及试验验证

doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.03.014
详细信息
    作者简介:

    党成龙,男,1994年生,硕士,工程师,研究方向机械设计及航空制造、装配设备研发。E-mail:939190993@qq.com

    通讯作者:

    党成龙,男,1994年生,硕士,工程师,研究方向机械设计及航空制造、装配设备研发。E-mail:939190993@qq.com

  • 中图分类号: V461

Semi-automatic electromagnetic riveting actuator development and riveting verification of aerospace conical parts

  • 摘要: 针对航天锥形筒状结构件典型的铆接特点,文章提出了用半自动化电磁铆接技术实现其高质量、长寿命连接的方案;设计了包括轴线调整机构、缓冲机构、导向机构和刹车机构的半自动化电磁铆枪系统;完成了电磁铆接后坐力测算试验,分析了电磁铆接后坐力特征,得到1 000 V电压下电磁铆接后坐力动量略小于30 N·s,可为电磁铆接缓冲机构精准设计提供支撑;完成了气动铆枪和电磁铆枪铆接强度对比试验,验证了半自动化电磁铆枪解决航天锥形件高质量、长寿命连接难题的可行性。

     

  • 图  1  航天锥形筒状结构件

    图  2  大高度、大锥度锥形筒铆接

    图  3  电磁铆枪与顶铁

    图  4  轴线重合调整机构

    图  5  半自动化电磁铆枪执行机构

    图  6  电磁力测试示意图

    图  7  信号采集系统

    图  8  3次碰撞示意图

    图  9  1 000 V电压下电磁力-时间曲线

    图  10  半自动化电磁铆枪

    图  11  剪切试验

    图  12  拉脱试验

    表  1  最大剪切力对比

    序号 气动铆接 电磁铆接
    1 2.82 kN 2.87 kN
    2 2.75 kN 2.77 kN
    3 2.58 kN 2.83 kN
    4 2.75 kN 2.82 kN
    5 2.61 kN 2.81 kN
    平均值 2.70 kN 2.82 kN
    方差 8.38×10−3 1.04×10−3
    下载: 导出CSV

    表  2  最大拉脱力对比

    序号 气动铆接 电磁铆接
    1 3.87 kN 4.05 kN
    2 3.93 kN 3.96 kN
    3 3.88 kN 3.95 kN
    4 3.79 kN 4.01 kN
    5 3.78 kN 3.94 kN
    平均值 3.85 kN 3.98 kN
    方差 3.24×10−3 1.74×10−3
    下载: 导出CSV
  • [1] 唐伟,冯毅,杨肖峰,等. 非惯性弹道飞行器气动布局设计实践[J]. 气体物理,2017,2(1):1-12.
    [2] 熊健,李志彬,刘惠彬,等. 航空航天轻质复合材料壳体结构进展研究[J]. 复合材料学报,2021,38(6):1629-1650.
    [3] 唐晓梅,单超,梁晓康,等. 新一代运载火箭壳体的装配样板设计与应用[J]. 航天制造技术,2019(2):57-62.
    [4] 李可,曹增强,杨宝惠,等. 锥形件结构的半自动化电磁铆接托架[J]. 航空制造技术,2017(22):61-65.
    [5] Cao Z Q,Zuo Y J. Electromagnetic riveting technique and its applications[J]. Chinese Journal of Aeronautics,2020,33(1):5-15. doi: 10.1016/j.cja.2018.12.023
    [6] Liu D H,Li B,Guo Z H,et al. Finite element analysis on electromagnetic forming of DP780 high-strength steel sheets[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology,2021,112(3):1-13.
    [7] 黄运凯,张旭,李杰,等. 电磁铆接技术国内外研究进展[J]. 精密成型工程,2021,13(5):51-57.
    [8] 胡思思,陈云鹤,邓将华,等. 电磁铆接加载电压对TA1铆钉绝热剪切变形的影响[J]. 塑性工程学报,2020,27(12):121-127.
    [9] Chen R M,Fan Z S,Huang W P ,et al. Effect of dimple structures and concave die on headless rivet deformation in electromagnetic riveting[J]. Journal of Plasticity Engineering,2017,24(5):25-31.
    [10] 刘敬杰,刘凯泉. 锥形筒体锻造工艺研究[J]. 大型铸锻件,2018(6):22-24.
    [11] 吕晓敏,杨敬涛,杨宏伟,等. 铆模锥度对无头铆钉成型质量影响分析[J]. 航空精密制造技术,2022(3):47-50.
    [12] 曹增强,张铭豪,谭学才,等. 航空复合材料结构铆接技术综述[J]. 航空制造技术,2023,66(1):26-37.
    [13] 杨晓娜,曹增强,左杨杰,等. 手持式电磁铆枪驱动头优化设计[J]. 航空精密制造技术,2021(5):43-46.
    [14] 李梦佳,付智辉,黄运凯,等. 电磁铆枪缓冲系统建模与分析[J]. 机械工程与技术,2021,10(3):271-280.
    [15] 曹增强,党成龙,杨宝惠,等. 一种半自动化电磁铆枪缓冲与导向装置:201711389136.6[P]. 2018-05-22.
  • 加载中
图(12) / 表(2)
计量
  • 文章访问数:  32
  • HTML全文浏览量:  17
  • PDF下载量:  10
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 修回日期:  2023-03-24

目录

    /

    返回文章
    返回

    重要提示

    1. 唯一官方网站:1951.mtmt.com.cn

    2. 本刊编辑部、工作人员邮箱后缀为@jcs.gt.cn

    3. 电话

    010-64739683/79(稿件、进度)

    010-64739685(缴费、录用证明)

    4. 作者服务QQ群:238874846

    注意以上信息,谨防冒名、被骗!

    《制造技术与机床》编辑部