一种复合材料结构孔中安装紧固环的制作方法

本发明属于紧固环技术方向，具体涉及一种复合材料结构孔中的紧固环。

背景技术：

1、目前，在航空工业中，先进复合材料具有强度、刚度、性能可设计和易于成形等优点。在飞机体结构中所占比重越来越高，正在取代金属材料成为飞机及其他结构的主要制造材料。众所周知，复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的存在，在宏观上组成具有新性能的材料。航空领域常用的复合材料是由以有机聚合物为基体的纤维增强材料。通常我们通过在复合材料板结构孔内安装紧固环，使紧固螺栓、管路等穿过紧固环，起到连接不同结构的作用，但在工程应用中，紧固环往往不能原位固定，通过胶水固定的效果很不理想，容易脱落。所以我们尝试将紧固环放置在结构孔内，然后通过直接对紧固环冷挤压使其膨胀，但直接作用于紧固环的冷挤压会同时挤压紧固环周围的复合材料，导致复合材料孔也扩大，从而使紧固环不能固定在孔内。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有的装置一种复合材料结构孔中的紧固环，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种复合材料结构孔中安装的紧固环，包括依次连接的复合材料板、紧固环、开缝衬套、拉拔装置；

3、所述复合材料板的相对侧贯穿开设有结构孔，所述结构孔内壁的周侧设置有孔内壁，所述结构孔的一侧开设有沉孔；

4、所述紧固环包括和所述结构孔相对应的圆柱端，所述圆柱端的一端连接有和所述沉孔相对应的扩口端，所述开缝衬套滑动在所述圆柱端的内部，所述拉拔装置的挤压端滑动在所述开缝衬套的内部。

5、本发明进一步说明，所述拉拔装置包括鼻顶帽及其滑动在所述鼻顶帽的平行方向上的所述芯棒，所述鼻顶帽在朝向所述紧固环的一端为和扩口端相适配的所述鼻顶帽端部。

6、本发明进一步说明，所述鼻顶帽的内部设置有套设在所述芯棒周侧的衬套固定装置，所述衬套固定装置的端部和伸入所述鼻顶帽内部的所述开缝衬套端部贴合。

7、本发明进一步说明，所述芯棒包括位于所述鼻顶帽内部的导向段，所述导向段的一端连接有圆锥形的前端部，所述前端部的一端连接有所述芯棒工作段，所述芯棒工作段的一端连接有圆锥形的后端部。

8、本发明进一步说明，所述复合材料板采用纤维增强材料制造而成。

9、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

10、1、本发明提供了薄壁紧固环的单向安装，无需粘接即可将紧固环固定在孔中，这样在复合材料中就可以拆卸和重装紧固件。该方法使复合材料与金属结构绝缘连接，可提供良好的电气连接，延长复合材料上紧固件的使用寿命并且紧固环的膨胀消除了气隙，紧固环与沉孔的匹配确保了复合材料和金属结构之间良好的电气结合。

11、2、本发明可将紧固环安全地装到复合材料结构上，并且紧固环不会从孔中脱落，过盈配合可增强连接强度，冷挤压安装可提高孔周强度，降低紧固件的疲劳失效。

技术特征：

1.一种复合材料结构孔中的紧固环，包括依次连接的复合材料板(1)、紧固环(2)、开缝衬套(3)、拉拔装置(4)，其特征在于：所述复合材料板(1)的相对侧贯穿开设有结构孔(5)，所述结构孔(5)内壁的周侧设置有孔内壁，所述结构孔(5)的一侧开设有沉孔(6)；

2.根据权利要求1所述的一种复合材料结构孔中的紧固环，其特征在于：所述拉拔装置(4)包括鼻顶帽(9)及其滑动在所述鼻顶帽(9)的平行方向上的所述芯棒(10)，所述鼻顶帽(9)在朝向所述紧固环(2)的一端为和扩口端(8)相适配的所述鼻顶帽(9)端部。

3.根据权利要求2所述的一种复合材料结构孔中的紧固环，其特征在于：所述鼻顶帽(9)的内部设置有套设在所述芯棒(10)周侧的衬套固定装置(11)，所述衬套固定装置(11)的端部和伸入所述鼻顶帽(9)内部的所述开缝衬套(3)端部贴合。

4.根据权利要求3所述的一种复合材料结构孔中的紧固环，其特征在于：所述芯棒(10)包括位于所述鼻顶帽(9)内部的导向段(12)，所述导向段(12)的一端连接有圆锥形的前端部(13)，所述前端部(13)的一端连接有所述芯棒工作段(14)，所述芯棒工作段(14)的一端连接有圆锥形的后端部(15)。

5.根据权利要求4所述的一种复合材料结构孔中的紧固环，其特征在于：所述复合材料板(1)采用纤维增强材料制造而成。

技术总结
本发明公开了一种复合材料结构孔中的紧固环，包括依次连接的复合材料板、紧固环、开缝衬套、拉拔装置；所述复合材料板的相对侧贯穿开设有结构孔，所述结构孔内壁的周侧设置有孔内壁，所述结构孔的一侧开设有沉孔；所述紧固环包括和所述结构孔相对应的圆柱端，本发明提供了薄壁紧固环的单向安装，无需粘接即可将紧固环固定在孔中，这样在复合材料中就可以拆卸和重装紧固件。该方法使复合材料与金属结构绝缘连接，可提供良好的电气连接，延长复合材料上紧固件的使用寿命并且紧固环的膨胀消除了气隙，紧固环与沉孔的匹配确保了复合材料和金属结构之间良好的电气结合。

技术研发人员：朱世荣,张银玲,钱瑜,刘奇
受保护的技术使用者：陕西迈堃科学技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11