[发明专利]一种用于凸头铆钉成型的密封电磁脉冲铆接模具

说明书

一种用于凸头铆钉成型的密封电磁脉冲铆接模具，包括头模和固定在底座上的尾模，所述头模的冲压端面与铆钉的顶部形状配合，所述尾模的冲压端面直径大于所述铆钉的柄部直径，所述尾模的冲压端面中心还设有凹腔，所述凹腔的直径小于所述铆钉柄部的直径。本公开模具形成包括不同规格凸头密封铆钉的密封电磁铆接头模和尾模系列，密封铆接质量100％符合铆接通用技术条件，成形后的连接性能优于普通密封电磁铆接铆模铆接成形后的连接性能，铆成头一致性优于手工密封铆接。

技术领域

本发明属于铆接工艺装备，具体应用于Φ4～Φ6mm直径凸头铆钉的密封电磁铆接。本申请即针对通用电磁铆接铆模使用过程中密封铆接缺陷频发，难以保证铆接质量的难题，根据凸头铆钉的密封电磁铆接施工条件和密封铆钉特性，设计专用铆模，提高了密封电磁铆接技术的适用性。

背景技术

电磁铆接作为一种新型工艺，其加载速率极高，对航天产品生产过程中涉及到的高强度、大直径铆钉铆接、复合材料的铆接、干涉配合铆接等具有显著优势。同普通气动锤击铆接相似，电磁铆接要形成有效铆钉镦头，必须依靠冲击端与顶紧端的冲击力成型。其实际应用中，常常采用类似正铆法的形式。

和普通铆接相比，密封电磁铆接的加载速率极高，铆接力极大，铆钉在瞬时压力下一次成型，在其钉尾采用普通标准铆模铆接时极易产生应力集中，出现墩头裂痕；而在钉头侧则易出现材料压伤、钉头压痕、钉头与夹层不贴和等。上述缺陷，严重影响铆接质量，阻碍了密封电磁铆接技术在航天领域的推广应用。因而，针对密封电磁铆接的施工条件和铆接对象开展专用铆模设计，并通过工艺试验及工程化应用试验验证其可行性，对提高密封电磁铆接的铆接质量，解决工程化应用难题，促进其在航天领域的工程化应用，缩短与国外的差距将大有裨益。

发明内容

电磁铆接在针对新型蒙皮材料及大直径高强度铆钉成形的应用中具有传统气动铆接不可比拟的优势。本发明公开了一种用于凸头铆钉成型的密封电磁脉冲铆接模具，针对密封电磁铆接的施工条件和铆接对象开展专用铆模设计，并通过工艺试验及工程化应用试验验证其可行性，对提高密封电磁铆接的铆接质量，解决工程化应用难题。

一种用于凸头铆钉成型的密封电磁脉冲铆接模具，包括头模和固定在底座上的尾模，所述头模的冲压端面与铆钉的顶部形状配合，所述尾模的冲压端面直径大于所述铆钉的柄部直径，所述尾模的冲压端面中心还设有凹腔，所述凹腔的直径小于所述铆钉柄部的直径。

优选的，所述头模按半圆头铆钉钉头的外形设计，并使其受力部分严密贴合铆钉头。

优选的，所述头模非受力部分为头模的边缘和钉头不接触的部分，非受力部分设计模腔锥面，和钉头形成间隙β，所述间隙β为非受力部分和钉头形成的夹角。

优选的，所述头模的前端面和半圆头铆钉钉头的端面形成间距δ，所述间距δ尺寸为铆接时不造成铆接件压伤的最小值。

优选的，所述尾模设计成浅杯状，底部直径小于开口的直径。

优选的，根据不同规格的铆钉特性，确定所述尾模凹腔直径，凹腔深度，凹腔倾角及凹腔底部圆角。

本发明还公开了一种铆接模具的使用方法，包括以下步骤：

1)根据铆钉规格、直径选择头模及尾模；

2)通过铆模螺纹与铆枪的铆杆螺纹连接，形成有效铆枪；

3)定位工件、安装铆钉；

4)头模工作面与铆钉钉头配合，使钉头贴合夹层表面；

5)尾模工作面的凹坑与铆钉钉杆配合，按压顶杆尾部，调整顶杆角度，使顶杆工作面贴紧铆钉尾部；

6)扣动铆枪，进行铆接，在钉杆一侧形成墩头。

本发明的有益效果在于：