在飛機(jī)裝配鉚接技術(shù)中,機(jī)器人氣動(dòng)鉚接具有結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、使用靈活等顯著技術(shù)優(yōu)勢(shì),可以用來(lái)完成機(jī)身壁板等結(jié)構(gòu)的鉚接裝配。本文根據(jù)錘鉚工藝,對(duì)鋁合金鉚釘氣動(dòng)錘鉚技術(shù)進(jìn)行研究,通過(guò)有限元等理論分析方法和工藝試驗(yàn)對(duì)氣動(dòng)錘鉚沖擊原理、基于波動(dòng)力學(xué)的鉚釘變形機(jī)理進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真。并設(shè)計(jì)完成相關(guān)工藝試驗(yàn),進(jìn)行了理論驗(yàn)證。對(duì)于氣動(dòng)錘鉚沖擊系統(tǒng),先對(duì)錘鉚工藝進(jìn)行分析,建立了錘鉚沖擊系統(tǒng)的構(gòu)成模型。分析氣動(dòng)鉚槍原理并建立鉚釘數(shù)學(xué)模型,求解得到活塞碰撞前的初速度,利用有限元法模擬活塞與沖頭的碰撞過(guò)程和鉚釘變形沖擊過(guò)程,并通過(guò)與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析,對(duì)理論沖擊系統(tǒng)一次沖擊過(guò)程中活塞初速度進(jìn)行修正,使仿真條件接近真實(shí)工況,提高仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性,為下一步仿真分析提供基礎(chǔ)。基于波動(dòng)力學(xué)理論對(duì)鉚釘沖擊變形過(guò)程進(jìn)行了解釋與分析。首先分析了彈塑性波在細(xì)長(zhǎng)桿中的傳播特性,建立了細(xì)長(zhǎng)桿在一端固定一端受沖擊載荷情況下的數(shù)學(xué)模型;其次對(duì)鉚釘變形過(guò)程進(jìn)行階段劃分,分析了不同階段鉚釘?shù)膽?yīng)力狀態(tài);并與有限元仿真結(jié)果對(duì)比分析,驗(yàn)證了基于波動(dòng)力學(xué)鉚釘變形應(yīng)力狀態(tài)的有效性。在完成一次沖擊分析對(duì)活塞初速度修正的基礎(chǔ)上,對(duì)錘鉚多次沖擊工藝進(jìn)行進(jìn)一步仿真分析,得到理論工藝參數(shù)間的關(guān)系。根據(jù)仿真分析得到的不同氣壓下錘鉚鉚釘變形情況,得出鉚釘變形過(guò)程的應(yīng)力與鉚接沖擊力以及鉚釘完成變形需要的沖擊次數(shù)的分析結(jié)果。基于Python語(yǔ)言對(duì)ABAQUS有限元軟件進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),建立了錘鉚連續(xù)沖擊的自動(dòng)仿真程序,提高了錘鉚仿真分析的效率。搭建三坐標(biāo)結(jié)構(gòu)雙機(jī)器人鉚接實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行鉚接工藝試驗(yàn),通過(guò)力傳感器采集不同氣壓下錘鉚過(guò)程中的鉚釘沖擊力,完成對(duì)一次沖擊仿真模型的系數(shù)修正。多次沖擊仿真與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析,驗(yàn)證了錘鉚沖擊系統(tǒng)工作過(guò)程的分析合理性和仿真方法的有效性。對(duì)比理論分析結(jié)果和仿真結(jié)果的應(yīng)力狀態(tài),驗(yàn)證了鉚釘變形機(jī)理的正確性。
【學(xué)位單位】：沈陽(yáng)航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：V262
【部分圖文】：

沈陽(yáng)航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文[22]，如下表 1.1 所示，EI 公司的主要型號(hào)的表 1.1 EI 公司電磁鉚接設(shè)備參數(shù)直徑/mm 機(jī)重/N 鉚接力/kN 鉚接速度（/Al7050 77 - - /Al2017 340 - - /Al7050 817 135 10/Al7050 1080 180 10/Al7050 210 133 10/Al7050 500 - ，EI 公司的 HH503 電磁鉚槍產(chǎn)品

圖 1.2 EMR-450 電磁鉚接設(shè)備，為中航工業(yè) 625 研究所研制的型號(hào)為 BE體積小，使用靈活，并且可以精確控制。圖 1.3 BE1100 電磁鉚接設(shè)備濱工業(yè)大學(xué)的力春峰團(tuán)隊(duì)成功研制出一臺(tái)重其型號(hào)為 EMF6.4/380。使用該設(shè)備進(jìn)行鉚，其振動(dòng)噪音對(duì)工人的健康影響較小。該設(shè)]

沈陽(yáng)航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文圖 1.2 EMR-450 電磁鉚接設(shè)備1.3 所示，為中航工業(yè) 625 研究所研制的型號(hào)為 BE1100 的該設(shè)備體積小，使用靈活，并且可以精確控制。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2838336