[发明专利]一种基于脉冲电流前处理的钛钉铆接成形方法及装置

说明书

本发明涉及一种基于脉冲电流前处理的钛钉铆接成形方法，包括将电极绝缘模块安装在自动压铆机的上、下冲头处；再将待连接板夹在自动压铆机上，并在其中放置钛钉；之后插入已连接脉冲电源的下电极片和上电极片，开启脉冲电源，对钛钉施加脉冲电流；关闭脉冲电源，撤去上、下电极片，对钛钉施铆，完成待连接板的铆接；最后分别上移和下移上、下铆接基座，松开连接板装夹夹具，取出钛合金铆接件。并且提供了上述方法采用的装置，包括自动压铆机、电极片、电极绝缘模块和固定预压紧结构，电极片与脉冲电源相接，上述技术方案中提供的基于脉冲电流前处理的钛钉铆接成形方法及装置，有效解决了背景技术中存在的铆接力过大、钛钉易破裂和变形不均匀问题。

技术领域

本发明涉及飞机装配技术领域，具体涉及一种基于脉冲电流前处理的钛钉铆接成形方法及装置。

背景技术

随着航空工业不断壮大和发展，飞机逐步扩大应用整体结构、钛合金结构和复合材料结构，对铆接连接件的品种、质量等要求大大提高，为了满足铆接件的一些特殊要求，国内外研制了一些特种铆钉，如环槽铆钉、抽芯铆钉、螺纹空心铆钉、高抗剪铆钉、钛钉等铆接工艺设备。其中钛钉铆接因为能有效抑制连接结构的电位腐蚀问题来提高服役寿命而备受关注，钛合金逐渐成为先进飞机紧固件的首要选择。但是随着紧固件材料性能的提升，对成型和装配提出了更高需求，传统的钛钉铆接工艺存在着铆接力过大、钛钉破裂、钛钉变形不均匀等显著问题而限制了钛钉铆接连接方法在航空工业中的应用。

因此，亟需设计一种新的技术方案，以综合解决现有技术存在的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于脉冲电流前处理的钛钉铆接成形方法及装置，能有效解决背景技术中存在的铆接力过大、钛钉易破裂和变形不均匀问题。

为解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：

一种基于脉冲电流前处理的钛钉铆接成形方法，包括以下步骤：

S1.将电极绝缘模块安装在自动压铆机的上、下铆接基座的冲头处；

S2.将带装配预制孔的待连接板夹在自动压铆机上，并在装配预制孔中放置钛钉；

S3.插入已连接脉冲电源负极的下电极片，使上绝缘板下压至距离待连接板7～10mm处，再插入已连接脉冲电源正极的上电极片，下压上冲头使上电极片和钛钉上端接触；

S4.开启脉冲电源，对钛钉施加脉冲电流，施加时间为1～60s；

S5.关闭脉冲电源，撤去上、下电极片，对脉冲电流处理后的钛钉施铆，完成待连接板的铆接；

S6.分别上移和下移上、下铆接基座，松开待连接板装夹夹具，取出钛合金铆接件。

其中，脉冲电流功率为10～60KW，电压幅值为0～30V，脉冲频率为1～1000Hz，脉冲周期为20～4000μs。

上述的钛钉与装配预制孔孔径差在0.1mm内；待连接板为单层板或多层板，且待连接板为绝缘的复合材料板。

并且提供一种基于脉冲电流前处理的钛钉铆接成形装置，包括自动压铆机，所述自动压铆机包括上冲头、下冲头，所述上冲头和下冲头分别设置在铆接基座上，还包括电极片、电极绝缘模块和固定预压紧结构，所述电极片与脉冲电源发生装置相接、且电极片包括上电极片和下电极片，所述电极绝缘模块包括上绝缘板和下绝缘板，所述固定预压紧结构包括弹簧、导向螺栓和喉箍，所述上绝缘板为中部设孔的环形结构、且套设在上冲头上，所述上电极片活动设置在上冲头底端，且所述上绝缘板下侧面设置有用于放置上电极片的片槽，所述上绝缘板的上方通过导向螺栓和喉箍固定在位于上部的铆接基座上，所述弹簧套设在所述导向螺栓上；所述下绝缘板为中部设孔的环形结构、且套设在下冲头上，所述下电极片活动设置在下冲头顶端，且所述下绝缘板上侧面设置有用于放置下电极片的片槽，所述下绝缘板的下方通过导向螺栓和喉箍固定在位于下部的铆接基座上，所述弹簧套设在所述导向螺栓上。