自动钻铆技术的应用和无头铆钉安装.pdf

论坛FORUM

自动钻铆技术的应用
和无头铆钉安装

成都飞机工业(集团)有限公司民机公司李少波陈翔鹏

目前，世界航空制造业中铆接的机械化和自动化已成为
铆接技术发展的必然趋势，自动钻铆机无疑是这一发展趋势
的标志。铆接的机械化、自动化，不仅能够大大提高生产效
率，更重要的是能显著提高产品的铆接质量。

了该项技术。例如，F-15、B-747大动装配机组成的翼梁自动装配系统，
量采用钛合金无头铆钉，基本上全部该系统能自动定位零件、自动确定孔
用自动钻铆机铆接，只是在确实无法位，自动测厚，自动钻铆，单个连接
上机铆接的特定区域才采用手铆或其点的工作循环只需8s。由此可见，飞
他方式铆接。据有关资料统计报道，机的装配制造技术已经开始进入了数
B-747机铆率达62%，伊尔86的机字化时代。
李少波
铆率达54.5%，空中客车A300机铆我国自动钻铆技术起步较晚，在
高级工程师，毕业于南京航空航天
大学飞机制造专业，现为成都飞机工业率为45%。随着自动钻铆机技术的不90年代初期才开始引进、应用该项技
集团公司民机公司技术副经理，长期从断提升和发展，机器的功能也不断完术。目前，仅有部分航空制造公司拥
事民用飞机及转包生产项目的装配技术善，目前民用飞机的机铆率可高达有开发、应用该项技术的基础，而且
工作和管理。
90%以上，据报道，美国波音767机
身的机铆率高达97%左右。
目前，世界航空制造业中铆接的随着计算机技术的快速发展，钻
机械化和自动化已成为铆接技术发展铆自动化已经从单台数控钻铆机向多
的必然趋势，自动钻铆机无疑是这一台自动钻铆机联动集控，或通过钻铆
发展趋势的标志。铆接的机械化、自装置、托架、铆钉传送装置、真空吸
动化，不仅能够大大提高生产效率，屑装置、传感控制装置等组成的计算
更重要的是能显著提高产品的铆接质机集成控制的柔性自动装配系统方向
量。在国外，早在上世纪50年代初就发展，这一阶段开始出现了带有机器
已经在飞机铆接装配生产线上应用了人特征的智能自动装配单元。据国外
自动钻铆机。经过50年的发展，世界专家介绍，美国波音公司在波音767
无头铆钉自动钻铆工具
各航空制造业发达国家都已广泛采用机翼的装配制造中便采用了由4台自

50航空制造技术2007年第9期
SpecialEquipmentforAviationIndustry航空专用设备

在装配生产中也只是部分应用，使用构，由蒙皮和Z字形长桁组82°±1°

面还不是很广泛，铆接结构的机铆率成，结构简单，适合进行自动30°±1°
还不到30%。中国一航成都飞机工业钻铆，所采用的连接件为
C锪窝深度
（集团）有限公司，早在1993年就开NAS1321AD8E无头铆钉,试
始正式引进自动钻铆机，通过多年艰验件要用于结构强度和疲劳
难摸索和不懈努力，在自动钻铆技术试验。由于此前国内尚无无板厚
倒角.010
的开发和应用方面取得了长足的进头铆钉自动钻铆的先例，因孔径
步，也积累了不少经验。从1999年至此，这是此次试验的重点和
今，已经先后在民机转包生产线上顺难点。
利完成了B-757飞机垂平尾蒙皮壁2连接件的特点
板、大梁组件以及B-757飞机机身48无头铆钉是一种没有铆机械铣平
段中小型双曲面蒙皮壁板的自动钻钉头的实心圆杆干涉铆钉，
铆，工艺和质量控制均获得了美方的它具有以下优点:(1)铆接后沿
认证，产品的加工质量和生产能力也铆钉杆全长可形成较均匀的
得到客户的好评。干涉配合，成倍地提高连接
随着国内大飞机项目的启动，一结构的疲劳寿命；(2)采用无
铆成头
些装配工艺技术难题的解决已迫在眉头铆钉干涉配合的铆接，能
无头铆钉
睫，无头铆钉的自动钻铆技术就是其够可靠地保证铆钉自身的密
中之一。凭借在自动钻铆技术方面的封性。
无头铆钉制孔连接示意图
实践经验和相对的比较优势，一航成无头铆钉的埋头窝制成
飞在国内众多的飞机制造工厂中被挑82°和30°两个锥度，采用这种形状选择。
选出来进行ARJ21机翼无头铆钉自的好处是:(1)既能保证铆钉具有一定
动钻铆试验件的加工制造。但无头铆的连接强度，埋头窝的锥度又比较设备情况
本次试验件的紧固件安装采用自
动钻铆机，自动钻铆机由机械、液压、
电气三大部分组成。该设备具有４个
工作头：钻孔工作头、铣切工作头、
密封工作头和铆接工作头。每个工作
头都可以通过操作台单独设置程序进
行循环周期运行。其循环工作周期有
6个，即：钻孔周期、铆接周期、铣
切周期、HI-LOK周期、HUCK周
期、振动周期。每个周期之间也可通
过操作台设置复合程序进行复合周期
运行。该设备具备无头铆钉铆接功能
以及相关的工具和配件。
在产品钻孔铆接过程中，自动钻
自动钻铆机铆机可一次完成夹紧、钻孔-锪窝、
钉的自动钻铆对于成飞公司来说也是小，这样易于