Including an ultrasonic vibration aided riveting method: step one, at least two layers of material plate are respectively arranged on the concentric hole; step two, the concentric rivet through the steps of a through hole; step three, the rivet head off, and the use of ultrasonic vibration on the rivet screw rod the end of the nail rod along the axial direction, the end of the nail rod forming head, namely the rivet on the material plate riveting. The invention reduces the deformation resistance of rivets and improves the plastic deformation range of rivets, while ultrasonic vibration can reduce friction between rivets, moulds and connected plates, and improve the surface quality of rivets. The invention uses upsetting and upsetting rivet rods to form upsetting heads, which has stable riveting quality and good surface quality, and can effectively prevent damage and damage of rivets and connectors caused by hammer riveting.
【技术实现步骤摘要】
一种超声振动辅助铆接方法及其应用方法
本专利技术涉及一种超声振动辅助铆接方法及其应用方法,属于航空、航天工程制造,即金属塑性变形技术和材料连接技术的交叉领域。
技术介绍
整体化飞机结构难以利用现有板料成形技术进行生产制造,板料连接技术仍是大型飞机结构装配制造的关键技术。其中,铆接是利用铆钉的自身塑性变形来连接板材零件,能使飞行器外表面相对光滑,减小飞行阻力,因此广泛应用在航空航天工程制造领域,尤其在蒙皮与结构框架、桁条的连接。随着航空航天制造技术的发展,现代飞行器追求轻量化和大型化的机身结构,大量使用钛合金、复合材料等高比强度和比刚度的新型材料。这就要求选用与机身结构力学性能相当而且与复合材料相容性好的钛合金材料的铆钉,已广泛应用在大型客机和新型战机的壁板和机翼等高载荷承载部件的连接中。其次,随着大型飞机和长射程火箭对结构承载能力的要求提高,越来越多地使用大直径(≥6mm)高强度钛合金铆钉以提高铆接件的连接强度。此外,飞机铆接件的负载能力和安全服役性能还取决于铆接技术。飞机结构连接孔处由于形状突变,易产生较大的应力集中和微裂纹,是飞机发生疲劳失稳的主要位置,约占疲劳破坏的60%-85%,严重影响飞机的安全稳定飞行。通过在铆钉杆和钉孔间产生合理的干涉配合,对孔壁形成适宜的残余压应力层,能够减小局部应力集中,提高铆接质量和接头力学性能,是提高结构疲劳寿命最有效的途径之一,被广泛应用于飞机装配中。飞机制造领域传统的铆接工艺有锤铆和压铆。锤铆工艺通过铆枪多次锤击铆钉,铆钉的变形由镦头端逐渐向钉头端转移,钉杆膨胀不均匀,后坐力和噪声大,而且冲击波会作用于飞机被连接件 ...
【技术保护点】
一种超声振动辅助铆接方法,其特征在于,所述铆接方法包括以下步骤:步骤一、在至少两层材料板上分别设置同心通孔;步骤二、将铆钉穿过步骤一所述的同心通孔;步骤三、将所述铆钉的钉头顶住,并利用超声振动对所述铆钉的钉杆的端部沿钉杆轴向压紧处理,使所述钉杆的端部形成镦头,即实现所述铆钉对所述材料板的铆接。
【技术特征摘要】
1.一种超声振动辅助铆接方法,其特征在于,所述铆接方法包括以下步骤:步骤一、在至少两层材料板上分别设置同心通孔;步骤二、将铆钉穿过步骤一所述的同心通孔;步骤三、将所述铆钉的钉头顶住,并利用超声振动对所述铆钉的钉杆的端部沿钉杆轴向压紧处理,使所述钉杆的端部形成镦头,即实现所述铆钉对所述材料板的铆接。2.根据权利要求1所述的一种超声振动辅助铆接方法,其特征在于,所述步骤三中,所述超声振动是由超声振动辅助成形系统形成的,所述超声振动辅助成形系统包括依次连接设置的超声波发生器、超声波换能器和变幅杆。3.根据权利要求2所述的一种超声振动辅助铆接方法,其特征在于,所述变幅杆通过铆模与所述铆钉的钉杆的端部接触。4.根据权利要求3所述的一种超声振动辅助铆接方法,其特征在于,利用顶铁将所述铆钉的钉头顶住。5.根据权利要求1所述的一种超声振动辅助铆接方法,其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员:林军,管延锦,解振东,朱立华,李娇,刘涛,
申请(专利权)人:山东大学,
类型:发明
国别省市:山东,37