气动锤铆是铆接中一种常见的连接方式,因为其特有的优点而被广泛应用于飞机装配中。现有方法多集中于镦头形貌控制以及铆接工艺参数的研究,针对气动锤铆过程仿真建模以及干涉量分布的研究较少。本研究利用ABAQUS软件进行了气动锤铆仿真建模,主要考虑了铆钉在高速冲击下的应力-应变关系,并设计了气动锤铆试验台对模型进行验证。实验结果表明本研究所建立的仿真模型可以准确预测气动锤铆的变形过程,以及铆钉杆部干涉量的分布情况。

为提高铆接工艺质量,通过自主搭建的气动锤铆试验平台,以2A10铝合金半圆头铆钉为研究对象,探究气动锤铆动态塑性变形的铆接干涉量和铆接头剪切强度随铆接时间的变化规律,进一步分析铆钉镦头的微观组织结构(变形纹理、晶粒晶界).研究结果表明:铆钉镦粗变形后,干涉量沿着铆钉钉杆呈现不均匀分布,本次试验得到的干涉量的合理范围是5%~7%,铆接试样均是铆钉在两连接板处被剪切破坏;镦头的主要变形都集中在主次剪切带上,剪切带宽度约200μm,剪切带附近的晶粒被拉伸成细条状.