自激励式电磁铆接铆钉镦头变形试验研究

（福州大学 机械工程及自动化学院，福州 350108）

整体化、轻量化、高承载能力是新型航空航天飞行器发展的重要方向。由于技术条件限制，新型飞行器还难以实现完全整体化，因而不可避免地采用多种机械连接方法[1—3]，其中，铆接是目前应用最为广泛的连接方法之一，飞行器中蒙皮与框架的连接几乎全部采用铆接方式。

为实现轻量化，高强度铝合金和钛合金已成为目前航空航天装备的首选材料。同时，为实现高承载能力，飞行器铆接部段连接强度对铆钉直径也提出了相应要求，目前越来越多地采用高强度大直径（≥6 mm）铆钉[4—6]。铆钉成形质量是保证航空航天飞行器长寿命、稳健运行的关键，据统计，结构破坏的60%～80%发生在连接处[7]，所以，铆接成形质量的有效控制是铆接装配技术的关键问题，因此，如何实现高强度大直径铆钉的高质量成形与铆接质量的有效控制备受航空航天领域的关注与重视。

目前，铆钉成形主要为采用液压驱动的压铆和高压气体驱动的气铆[8]。受结构开敞性的限制，大功率压铆机在许多情况下无法工作。对于高强度铆钉，气铆存在铆接力不足、铆接后座力大、铆接噪音大和铆接质量不稳定等问题。国内外研究结果表明，采用电磁力驱动的电磁铆接能有效克服上述问题[9—14]，但传统电磁铆接驱动力的产生本质上是基于“感应式”原理[9]。通过线圈放电电流与驱动片感应涡流之间的相互作用产生电磁力，推动放大器使铆钉产生塑性变形，从而实现材料的连接。……