自动化钻铆是飞机装配过程的重要环节,铆接质量和效率直接决定了飞机装配的质量和效率。铆接过程是复杂的金属弹塑性变形过程,铆接后不可避免会在连接组件内产生残余应力和变形。对于飞机壁板类弱刚性薄壁件,成千上万个钻铆过程导致的壁板整体变形不容忽视。然而铆接变形是一个非常复杂的非线性过程,随着铆钉数量增长,变形分析所耗费的人力和时间成本也急剧增长。因此研究建立一种能准确分析和模拟飞机壁板铆接变形的等效模型对预测和控制飞机壁板装配变形至关重要。本文首先提出了铆钉铆接后墩头尺寸的精确计算方法,对单个铆钉铆接过程壁板变形进行了弹塑性理论分析和有限元分析;针对大量铆钉铆接变形的快速准确预测问题,建立了基于温度效应的多孔铆接过程等效模型;最后应用自主研发的卧式双机联合钻铆机,开展了铆接变形试验研究,验证了等效模型的有效性和实用性。第一章叙述了铆接在飞机壁板装配中的应用,分析了国内外普通铆接技术和自动钻铆技术研究现状,介绍了飞机壁板铆接过程变形研究的实际工程意义,拟定了论文的研究内容,最后给出了论文的结构框架。第二章主要介绍了铆接的分类方法,重点分析了自动钻铆过程中铆接变形原理,为后续的定量分析提供理论依据。介绍了铆接质量的影响因素,细致阐述了铆接变形的各种分析方法以及补偿方法。第三章通过对壁板铆接过程的弹塑性理论分析,提出了墩头尺寸的精确计算式,分析了干涉量和孔壁应力的关系。提出了孔壁应力的分布规律,并给出了相应表达式。第四章通过对单孔铆接过程进行有限元分析,验证了相应的理论表达式,并对其中误差产生原因进行了分析。为实现飞机壁板铆接变形的准确和快速预测,提出一种基于温度场的飞机壁板多孔铆接变形的等效预测模型,其中的变形系数来自于单孔计算的塑性半径和位移。第五章搭建了铆接变形试验研究系统,分别应用有限元方法和自主研发的卧式双机联合钻铆机进行了铆接变形试验,验证了等效模型的有效性和适用性。第六章总结了全文的成果,并分析了此研究方向还应该继续深入研究的问题。