1引言
隨著國內(nèi)航空航天產(chǎn)品載荷的大幅度提高，對鉚 接部段結(jié)構(gòu)件的承載能力、強(qiáng)度與剛度提出更髙的要 求,大直徑的鉚釘勢必要逐漸應(yīng)用在產(chǎn)品中11]。08mm 鋁合金鉚釘目前在航空航天產(chǎn)品中還沒有實際應(yīng)用， 其鉚接工藝參數(shù)及其對鉚接質(zhì)量的影響規(guī)律還未進(jìn) 行系統(tǒng)研究，尚鮮見文獻(xiàn)報道。本文針對
影響，并與傳統(tǒng)氣動鉚接試驗對比分析，以此討論和 評價大直徑鋁合金鉚釕的電磁鉚接工藝可行性，為該 工藝技術(shù)在航空航天產(chǎn)品的應(yīng)用提供支持。
2電磁鉚接試驗研究
2.1試驗條件
試驗設(shè)備固定電容量0.132F，放電電壓100‰380V范圍可調(diào)。試驗材料08mm 2A10鋁合金鉚釘， 其準(zhǔn)靜態(tài)和高應(yīng)變速率下應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖1所示。
作者簡介：章茂云（1978-),工程師，飛行器制造工程專業(yè)：研究方向：電磁脈沖 鉚接工藝、復(fù)合材料鉚接工藝、自動化鉆鉚裝配等.
由圖可知，該材料有一定的應(yīng)變速率敏感性?？紤]到 電磁鉚接工藝柔性髙的特點，加載速率可調(diào)，因此在 應(yīng)變速率敏感材料鉚釘鉚接上有優(yōu)勢。被連接材料分 別為4.0mm厚碳纖維復(fù)合材料和3.0mm厚鋁合金板、 2.0mm厚玻璃鋼復(fù)合材料和3.0mm厚鋁合金板。 08mm鋁合金鉚釘變形預(yù)實驗結(jié)果表明，隨著放電電 壓增加，鉚釘釘頭變形量增加，釘桿直徑變大，當(dāng)放 電電壓為380V時，釘頭直徑為少11.3mm,滿足鉚接 通用技術(shù)條件，因此少8mm 2A10鉚釘電磁鉚接參數(shù) 如表1所示。在電磁鉚接試驗中，鉚釘頂桿伸長量為 9.5mm,鉚釘全長根據(jù)被鉚接材料的厚度而變化。
數(shù)?？锥丝谔幍膹?fù)合材料由于受到鉚釘釘桿過大的擠 壓，造成明顯的分層，影響鉚接質(zhì)量。合適釘孔直徑 才能使復(fù)合材料表面達(dá)到較好的鉚接質(zhì)量，且形成比 較理想的干涉配合f21。如孔徑過大，鉚釘相當(dāng)于自由 繳粗，無法形成干涉配合，降低連接件抗疲勞壽命。 如孔徑過小，復(fù)合材料表面極易被鉚釘膨脹變形所損 傷，影響鉚接質(zhì)量，而且不易于裝配。對于干涉配合 鉚接，各層干涉量一般應(yīng)控制在6%7%左右[3)。
根據(jù)鉚接通用技術(shù)條件要求，對于不同直徑鉚 釘，鉚釘釘孔尺寸范圍不同，08mm鋁合金鉚釘釘孔 范圍為抓18.4mm，據(jù)此本研究所選取的制孔參數(shù) 為少8.1mm、08.2mm、刺.3mm和例.4mm,每種制 孔規(guī)格做5組試片。將已鉚接試片沿軸向剖開，沿桿 徑軸向位置取3個測量位置（分別位于兩種被鉚接材 料中厚度和界面位置），測量已變形桿徑，計算干涉 量。另對被鉚接件沿釘桿中心線進(jìn)行銑平、鑲嵌，以 進(jìn)行后續(xù)金相觀察。
測得的變形釘桿直徑數(shù)據(jù)如圖2所示，圖中位置 1表示鋁合金板中厚度處，位置2表示兩種被鉚接材 料界面處，位置3表示復(fù)合材料板中厚度處。由圖可 知，同一預(yù)制孔徑條件下鉚接釘桿直徑沿軸向分布較 均勻，位置13處最大直徑差為0.1mm;另外，在 相同放電電壓下，四種間隙下鉚釘變形量基本相同。 由實驗結(jié)果可知，由于釘孔間隙相差很小，所形成的 釘頭直徑差別亦不明顯。
