CN104907763B - 用于安装具有电磁效应防护的紧固件的方法和*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于安装具有电磁效应防护的紧固件的方法和***。紧固件安装***包括：紧固件、冷却***和工具。所述紧固件可具有包含绝缘材料的顶部。所述冷却***可构成为冷却所述紧固件的所述顶部，以增强所述顶部的硬度。所述工具可构成为在冷却之后将所述紧固件安装在结构中。

Description

用于安装具有电磁效应防护的紧固件的方法和***

技术领域

本公开内容总体涉及航空器，具体地涉及制造航空器。更具体地，本公开内容涉及一种用于将具有电磁效应防护的紧固件安装在航空器中的方法和***。

背景技术

在航空器的制造中，可将各种部件相互连接起来以形成航空器结构。航空器结构可例如包括但不限于：航空器的机翼和机身。在某些情形下，这些航空器结构由复合材料制成。

大量的紧固件可用来组装复合结构和/或用来将复合结构附接到航空器。通常，这些紧固件可以包括头部和金属杆。头部可具有顶部，该顶部包括金属、柔性聚合物材料或者其他合适种类的材料中的至少一种。在形成航空器的过程中可能用到成千上万的紧固件。

由复合结构制成的航空器可能在运行期间暴露至各种不同的环境。这些环境中的一些环境可能会导致不利的电磁效应。

航空器中的复合结构不能将由这些环境产生的电流和电磁力以有利的方式导离航空器。在其他示例性实施例中，这些电磁效应可能会对航空器中的复合结构和/或***产生不利影响。

为了防止电磁效应，可为航空器配置电磁效应防护。可采用电磁效应防护来以有利的方式转移电流。例如但不限于，可在复合结构的表面上设置导电涂层来将雷击产生的电流从用于连接复合结构的金属紧固件转移走。在其他示例性实施例中，可在部件之间采用绝缘密封剂来减少电弧和火花。

在一些情况下，绝缘涂层可与紧固件的头部关联来防止电磁效应。在一示例性实施例中，可将绝缘材料形成的盖设置在紧固件的头部上。在另一示例性实施例中，紧固件的头部的最外部分可由绝缘涂层形成。该绝缘涂层可例如但不限于由柔性聚合物材料形成。

可以以多种方式来安装含有电磁事件防护的紧固件。例如但不限于，可借助于安装装置通过人工操作者、人工控制的机器或者计算机控制的机器中的至少一种来安装紧固件。紧固件的安装应使得在复合结构以及紧固件之间的界面处形成基本光滑的表面。例如，可以以埋头的方式将紧固件嵌入到复合结构的表面中。这样的基本光滑的表面可提高航空器的空气动力特性。

然而，在一些情况下，安装具有电磁效应防护的紧固件可能会导致在紧固件的顶部上形成不利的不一致。在该示例性实施例中，紧固件的顶部可以包括与紧固件头部相关的绝缘盖和/或绝缘涂层。这些不一致可能包括，例如但不限于：突起、裂缝、空隙、变形，以及其他类型的不一致。这些不一致可能会降低紧固件在转移电磁效应方面的有效性和/或降低复合结构的空气动力特性。因此，需要有一种考虑一个或更多的上述问题并可能考虑其他问题的方法和***。

本申请与2012年3月29日提交的系列号为13/434,835、题为“提供EME防护的紧固件***”的美国专利申请相关。

发明内容

在一示例性实施方式中提供一种用于安装紧固件的方法。可以增加所述紧固件的顶部的硬度。可将所述紧固件安装在结构中。

在另一示例性实施方式中，一种紧固件安装***可包括紧固件、冷却***和工具。该紧固件可具有包含绝缘材料的顶部。所述冷却***可构成为冷却所述紧固件的顶部，以增加所述顶部的硬度。所述工具可构成为在冷却之后将所述紧固件安装到结构中。

在另一示例性实施方式中提供一种用于安装紧固件的方法。

可将所述紧固件定位在与自动装置关联的冷却***中。该冷却***可构成为在利用所述自动装置安装所述紧固件之前冷却所述紧固件。该紧固件可选自螺栓、螺钉、六角头螺栓(hexdrive)、干涉配合紧固件、铆钉、止动螺栓和锥形套螺栓(tapered sleeved bolt)中的任一种。可采用干冰、液氮、制冷剂、冷却器、制冷单元或冷却空气中的至少一种来冷却所述紧固件的顶部，以增加所述顶部的硬度。所述紧固件的所述顶部可含有绝缘材料，该绝缘材料选自聚合物、热塑性材料、热固性材料、粘合剂、或橡胶中的至少一种。所述绝缘材料可构成为提供电磁效应防护。可将所述紧固件冷却到使得所述紧固件的所述顶部具有所需水平的硬度的温度。在冷却之后，可利用与自动装置关联的铆钉枪将所述紧固件安装在结构中，使得在安装到航空器的所述结构中时，可减小所述紧固件的所述顶部的变形。

在另一示例性实施方式中，紧固件安装***可包括紧固件，该紧固件具有包含绝缘材料的顶部。所述绝缘材料可构成为提供电磁效应防护。所述绝缘材料可形成绝缘盖，该绝缘盖构成为密封所述紧固件的头部，以防止电荷进入。所述紧固件可选自螺栓、螺钉、六角头螺栓、干涉配合紧固件、铆钉、止动螺栓和锥形套螺栓中的一种。所述绝缘材料可选自聚合物、热塑性材料、热固性材料、粘合剂、或橡胶中的至少一种。冷却***可与铆钉枪关联，并构成为冷却所述紧固件的顶部以增加所述顶部的硬度。所述冷却***可将所述紧固件冷却至使得所述紧固件的所述顶部可具有所需水平的硬度的温度。所述冷却***可与自动装置关联，并可构成为在利用所述自动***安装所述紧固件之前冷却所述紧固件。所述冷却***可包括干冰、液氮、制冷剂、冷却器、制冷单元或冷却空气中的至少一种。工具可包括铆钉枪，并可构成为在冷却之后将所述紧固件安装到结构中，从而可降低所述紧固件的所述顶部的变形。所述铆钉枪可以是所述自动装置的末端执行器。

总而言之，根据本发明一个方面，提供一种用于安装紧固件的方法，该方法包括：增加所述紧固件的顶部的硬度；以及将所述紧固件安装在结构中。

有利的是，在所述方法中，增加所述紧固件的顶部硬度包括：冷却所述紧固件的所述顶部，其中，所述紧固件的所述顶部包括绝缘材料。

有利的是，在该方法中，所述绝缘材料选自聚合物、热塑性材料、热固性材料、粘合剂、或橡胶中的至少一种。

有利的是，在该方法中，在冷却之后安装所述紧固件，使得在安装到所述结构中时降低所述紧固件的所述顶部的变形。

有利的是，在该方法中，所述绝缘材料置于所述紧固件的头部的顶端，并构成为提供电磁效应防护。

有利的是，在该方法中，增加所述紧固件的顶部的硬度包括：将所述紧固件冷却到使得所述紧固件的所述顶部具有所需水平的硬度的温度。

有利的是，在该方法中，冷却所述紧固件包括：冷却与所述紧固件关联的绝缘材料，使得所述绝缘材料具有所需水平的硬度。

有利的是，该方法中还包括利用铆钉枪安装所述紧固件。

有利的是，在该方法中，所述铆钉枪与自动装置关联。

有利的是，该方法还包括将所述紧固件定位在冷却***中，该冷却***与所述自动装置关联，并构成为在利用所述自动装置安装所述紧固件之前冷却所述紧固件。

有利的是，在该方法中，所述紧固件安装在航空器中。

有利的是，在该方法中，增加所述紧固件的顶部的硬度包括：利用冷却***冷却所述紧固件的所述顶部，该冷却***包括干冰、液氮、制冷剂、冷却器、制冷单元或冷却空气中的至少一种。

有利的是，在该方法中，所述紧固件选自螺栓、螺钉、六角头螺栓、干涉配合紧固件、铆钉、止动螺栓和锥形套螺栓中的任一种。

根据本发明的另一方面，提供一种紧固件安装***，包括：紧固件，该紧固件具有包含绝缘材料的顶部；冷却***，该冷却***构成为冷却所述紧固件的顶部，以增加所述顶部的硬度；以及工具，该工具构成为在冷却之后将所述紧固件安装在结构中。

有利的是，在该紧固件安装***中，所述绝缘材料构成为提供电磁效应防护。

有利的是，在该紧固件安装***中，所述绝缘材料形成绝缘盖，该绝缘盖构成为密封所述紧固件的头部，以防止电荷进入。

有利的是，在该紧固件安装***中，所述紧固件安装在所述结构中，使得降低所述紧固件的所述顶部的变形。

有利的是，在该紧固件安装***中，所述冷却***将所述紧固件冷却至使得所述紧固件的所述顶部具有所需水平的硬度的温度。

有利的是，在该紧固件安装***中，所述绝缘材料选自聚合物、热塑性材料、热固性材料、粘合剂、或橡胶中的至少一种。

有利的是，在该紧固件安装***中，所述工具包括铆钉枪。

有利的是，该紧固件安装***还包括自动装置，所述自动装置构成为利用所述铆钉枪将所述紧固件安装在所述结构中，其中所述铆钉枪是所述自动装置的末端执行器。

有利的是，在该紧固件安装***中，所述冷却***与所述自动装置相连，并构成为在利用所述自动装置安装所述紧固件之前冷却所述紧固件。

有利的是，在该紧固件安装***中，所述冷却***与所述铆钉枪相连。

有利的是，在该紧固件安装***中，所述冷却***包括干冰、液氮、制冷剂、冷却器、制冷单元或冷却空气中的至少一种。

有利的是，在该紧固件安装***中，所述紧固件选自螺栓、螺钉、六角头螺栓、干涉配合紧固件、铆钉、止动螺栓和锥形套螺栓中的任一种。

根据本发明的另一方面，提供一种用于安装紧固件的方法，该方法包括：将所述紧固件定位在冷却***内，所述冷却***与自动装置相连，并构成为在利用所述自动装置安装所述紧固件之前冷却所述紧固件，其中，所述紧固件选自螺栓、螺钉、六角头螺栓、干涉配合紧固件、铆钉、止动螺栓和锥形套螺栓中的任一种；利用干冰冷却所述紧固件的顶部，以增加所述顶部的硬度，其中所述紧固件的所述顶部包括绝缘材料，该绝缘材料选自聚合物、热塑性材料、热固性材料、粘合剂、或橡胶中的至少一种，并构成为提供电磁效应防护，而且其中，所述紧固件被冷却至使得所述紧固件的顶部具有所需水平的硬度的温度；以及，在冷却后利用与所述自动装置相连的铆钉枪将所述紧固件安装在结构中，使得在安装到航空器中的所述结构中时降低所述紧固件的所述顶部的变形。

根据本发明的另一方面，提供了一种紧固件安装***，包括：紧固件，该紧固件具有包含绝缘材料的顶部，该绝缘材料构成为提供电磁效应防护，其中，所述绝缘材料形成绝缘盖，该绝缘盖构成为密封所述紧固件的头部，防止电荷进入，所述紧固件选自螺栓、螺钉、六角头螺栓、干涉配合紧固件、铆钉、止动螺栓和锥形套螺栓中的任一种，而且所述绝缘材料选自聚合物、热塑性材料、热固性材料、粘合剂、或橡胶中的至少一种；冷却***，该冷却***与铆钉枪相连，并构成为冷却所述紧固件的所述顶部以增加所述顶部的硬度，所述冷却***将所述紧固件冷却到使得所述紧固件的所述顶部具有所需水平的硬度的温度，其中所述冷却***与自动装置相连，并构成为在利用所述自动装置安装所述紧固件之前冷却所述紧固件，并且所述冷却***包括干冰、液氮、制冷剂、冷却器、制冷单元或冷却空气中的至少一种；以及工具，该工具包括铆钉枪，并构成为在冷却之后将所述紧固件安装在结构中，从而降低所述紧固件的所述顶部的变形，其中，所述铆钉枪是所述自动装置的末端执行器。

可独立于本公开内容的各种实施方式实现上述特征和功能，这些功能或特征也可在其他的实施方式中组合，可以参照以下描述和附图来了解更多的细节。

附图说明

所附权利要求书中阐述了示例性实施方式的被认作创新特征的特点。然而，可参照以下结合附图对本公开内容的示例性实施方式的详细描述最佳地理解示例性实施方式、其最佳实施方式，以及其他的目的和特征，附图中：

图1示出了根据一示例性实施方式的制造环境的框图；

图2示出了根据一示例性实施方式的制造环境；

图3示出了根据一示例性实施方式的具有电磁效应防护的紧固件；

图4示出了根据一示例性实施方式的具有电磁效应防护的紧固件的剖视图；

图5示出了根据一示例性实施方式的具有紧固件的冷却***；

图6示出了根据一示例性实施方式的用于将紧固件安装在结构中的铆钉枪；

图7示出了根据一示例性实施方式的其内安装有紧固件的结构的剖视图；

图8示出了根据一示例性实施方式的其内安装有紧固件的结构的立体图；

图9示出了根据一示例性实施方式的结构的剖视图；

图10示出了根据一示例性实施方式的具有与之物理相连的冷却***的铆钉枪；

图11示出了根据一示例性实施方式的具有与之物理相连的冷却***的铆钉枪；

图12示出了根据一示例性实施方式的具有与之物理相连的冷却***的铆钉枪；

图13示出了根据一示例性实施方式的具有冷却***的铆钉枪的剖视图；

图14示出了根据一示例性实施方式的具有冷却***的铆钉枪的剖视图；

图15示出了根据一示例性实施方式的安装紧固件的过程的流程图；

图16示出了根据一示例性实施方式的冷却紧固件的过程的流程图；

图17以框图的方式示出了根据一示例性实施方式的航空器制造和服役方法；以及

图18以框图的方式示出了其中可实施示例性实施方式的航空器。

具体实施方式

示例性实施方式认识到并考虑了一个或多个不同问题。例如，但不限于：示例性实施方式认识到并考虑了以下可能是有利的：降低或消除在将具有电磁效应防护的紧固件安装在复合结构内时可能会在紧固件头部中产生的绝缘材料变形。例如，示例性实施方式认识到并考虑了用来提供电磁效应防护的绝缘材料比理想情况更柔性或者更容易变形。从而，目前采用的一些用来安装具有电磁事件防护的方法有可能会在材料中引起变形。

示例性实施方式认识到并考虑了这样的变形出于多种原因是不利的。例如，紧固件顶部的变形会在复合结构上产生不平整的表面。具体而言，相对于复合结构的表面而言，紧固件的顶部可能超出了所需的公差范围。该不平整的表面会降低复合结构的空气动力特性。此外，示例性实施方式还认识到并考虑了导致航空器上的不平整表面的材料变形可能达不到航空器认证要求。结果，航空器的复合结构可能需要返工或废弃。

因此，示例性实施方式提供一种用于安装具有电磁效应防护的紧固件的方法和***。在一示例性实施例中，可冷却紧固件的顶部，使所述顶部硬化。紧固件的顶部可含有绝缘材料。该绝缘材料可通过机械的方式连接到紧固件头部，或者形成为紧固件头部的一部分。在一些情况下，采用粘合剂来将绝缘材料固定到紧固件头部。然后可在冷却之后将紧固件安装在结构中，这样，在将紧固件安装到结构中时，可减少或消除紧固件顶部的变形。具体而言，可降低或消除紧固件顶部上的绝缘材料的塑性变形。

现在参照附图，具体地，参照图1，示出了根据一示例性实施方式的制造环境的框图。制造环境100可以是一个环境的实施例，在该环境中可采用紧固件安装***102来组装结构104。

在示例性实施例中，结构104可采用多种不同的形式。例如，但不限于，结构104可以选自以下中的一种：翼盒、翼梁组件、蒙皮壁板、机身段、结构框架、发动机壳，以及其他合适类型的结构。在本示例性实施例中，结构104可包括选自金属、金属合金、复合材料、其他合适类型材料、以及它们的组合中的一种材料。

如图所示，结构104可以与平台106物理地关联。当一个部件与另一部件“物理地关联”时，关联可以是图示实施例中的物理关联。例如，但是不限于，第一部件(即结构104)可以被认为通过如下方式与第二部件(即平台106)物理关联：固定至第二部件、结合到第二部件、安装到第二部件、焊接到第二部件、紧固到第二部件，和/或以其他合适的方式连接至第二部件。第一部件也可使用第三部件连接至第二部件。第一部件也可以被认为通过如下方式与第二部件物理相连：形成为第二部件的一部分，和/或形成为第二部件的延伸部。在示例性实施例中，平台106可以是航空器108。

如图所示，可采用紧固件安装***102来将紧固件***110安装在结构104中。紧固件***110可包括许多紧固件112。本文中，“许多”物件可包括一个或多个物件。这样，许多紧固件112可包括一个或多个紧固件。

许多紧固件112可构成为安装在结构104内的孔113内。例如，但是不限于，许多紧固件112中的一个或多个可与一个或多个垫圈、垫片或其他合适的部件相连。

可在安装许多紧固件112之前或安装过程中形成孔113。在该示例性实施例中，孔113可包括埋头孔。具有埋头孔115的孔116可以是孔113中的一个。

在该示例性实施例中，许多紧固件112可包括紧固件114。紧固件114可具有头部117和杆部119。头部117可比紧固件114的杆部119大。头部117可成形为防止紧固件114比期望得更深地进入到结构104中。杆部119可以是紧固件114的从头部117的末端延伸出的柱形段。

头部117可由孔116中的埋头孔115容纳。在该示例性实施例中，杆部119可由孔116的筒形部分容纳。

紧固件114可选自螺栓、螺钉、六角头螺栓、干涉配合紧固件、铆钉、止动螺栓和锥形套螺栓，以及其他合适类型紧固件中的一种。在该示例性实施例中，“干涉配合”紧固件的杆部的直径可大于其安装所在的孔的筒形部分的直径。例如，紧固件114的杆部119的直径可大于孔116的从埋头孔115延伸穿过结构104的筒形部分的直径。

在该示出的实施例中，紧固件114可具有顶部118。紧固件114的顶部118可包括绝缘材料122。绝缘材料122可与紧固件114的头部117相连。在一些示例性实施例中，绝缘材料122可延伸超过头部117的外周。在本示例性实施例中，绝缘材料122不可以延伸超过孔113的外周。紧固件114的顶部118还可包括可与头部117相连的其他材料和/或结构。

如图所示，绝缘材料122可呈涂层、盖、层或与紧固件114的头部117物理相连的其他结构的形式。在示例性实施例中，绝缘材料122可形成绝缘盖123。绝缘盖123可装在紧固件114的头部117的一部分上。

在一些情况下，绝缘材料122可形成为头部117的一部分。在另一些情况下，可在形成紧固件114之后将绝缘材料122设置在头部117上。例如，可采用许多不同的工艺将绝缘材料122沉积到紧固件114的头部117上。

作为示例性实施例，可利用粉末涂敷、注塑、涂布、层镀、喷注、喷镀或其他合适的工艺将绝缘材料122沉积到紧固件114的头部117上。在另一示例性实施例中，可将绝缘材料122卷绕到紧固件114的头部117周围。在一实施例中，可在形成紧固件114之后但在将紧固件114安装在结构104中之前将绝缘盖123放置在紧固件114的头部117之上。

在本示例性实施例中，绝缘材料122可以是电绝缘体。可采用绝缘材料122来防止电荷124流过绝缘材料122并到达紧固件114的头部117。

电荷124可以是事件125的结果。事件125可以包括例如，但是不限于，雷击、设备故障、静电或其他类型的事件。在具有绝缘材料122的紧固件114遇到电荷124的情况下，绝缘材料122可基本上防止电荷124到达紧固件114的杆部119和/或结构104。例如，绝缘盖123可构造成密封紧固件114的头部117，以防止电荷124进入。这样，诸如绝缘盖123的绝缘材料122可构造成向紧固件114和结构104提供电磁效应防护126。

在本示例性实施例中，绝缘材料122可包括许多不同类型的材料。例如，但不限于，绝缘材料122可选自聚合物、热塑性材料、热固性材料、粘合剂、橡胶或其他一些合适类型材料中的至少一种。

本文中，在与一系列物件结合起来使用词语“至少一个(种)”时，该词语可表示可采用所列物件中的一种或多种的不同组合，并且可能仅仅需要所列每种物件中的一个。物件可以是一个具体的物体、事物或种类。换言之“至少一个(种)”可能指的是物件的任一组合，且可从列表中使用许多物件，但是并不需要列表中的所有物件。

例如，但是不限于，“物件A、物件B以及物件C中的至少一个”可以指物件A；物件A和物件B；物件B；物件A、物件B和物件C；或者物件B和物件C。例如，但是，在一些情况下，“物件A、物件B以及物件C中的至少一个”可以指两个物件A，一个物件B，以及10个物件C；四个物件B和七个物件C；或者其他一些合适的组合。

在该示出的实施例中，可采用紧固件安装***102来安装具有绝缘材料122的紧固件114。在本示例性实施例中，紧固件安装***102可包括工具130和冷却***132。

工具130可以是构成为将紧固件114安装在结构104中的装置。例如，但是不限于，工具130可以是用来将紧固件114推进到结构104中的装置。可以采用工具130将紧固件114安装在结构104中，以使紧固件114的具有绝缘材料122的顶部118位于结构104的表面133的选定公差135内。

在本示例性实施例中，选定公差135可描述紧固件114的顶部118是大致与结构104的表面133齐平，还是高于结构104的表面133，还是低于结构104的表面133，还是处于其他构造。在紧固件114的顶部118位于结构104的表面133的选定公差135内时，可提高航空器108运行时的结构104的空气动力特性。所选公差135可基于认证要求、行业标准、企业内部标准中的一项或其组合。

在本示例性实施例中，工具130可以呈各种不同的形式。例如，但是不限于，工具130可以是锤子、压力机、铆接装置，其他合适类型的工具，或者它们的组合。在本示例性实施例中，工具130可包括铆钉枪134。铆钉枪134可以是用来将紧固件114推进到结构104中的装置。铆钉枪134可选自水力铆钉枪、气动铆钉枪或其他合适种类的铆钉枪。

在本示例性实施例中，工具130可通过向紧固件114的顶部118施加力136而将紧固件114推进到结构104的表面133内的孔116中。在一些情况下，因为紧固件114的顶部118内的绝缘材料122可能比要求的更软，从而来自工具130的力136会在具有绝缘材料122的顶部118中引起变形138和/或不一致141。

在本示例性实施例中，变形138可呈现为许多不同的形式。在本示例性实施例中，变形138可以是塑性变形139的形式。在其他的示例性实施例中，变形138可以呈裂缝、间隙、突起或其他合适类型变形中的至少一种的形式。

在本示例性实施例中，力136引起的塑性变形139可能是永久的。换言之，紧固件114的顶部118内的绝缘材料122的变形138一旦到达绝缘材料122的屈服应力之上的点，那么就会产生塑性变形139，顶部118再也不会恢复到其原始形状。换言之，一旦在紧固件114的顶部118中的绝缘材料122中发生了塑性变形139，紧固件114就需要返修，或者被移除或废弃。

在该示出的实施例中，在用力136来安装紧固件114时，在紧固件114的顶部118内的绝缘材料122中也可能产生不一致141。不一致141可呈现为绝缘材料122中的裂缝、分层、断裂或其他不一致中的至少一种。

在本示例性实施例中，不一致141是不利的不一致。不利的不一致可能是位于选定公差范围之外的不一致。类似地，变形138是不利的变形。不利的变形可能是位于选定公差范围之外的变形。可基于认证要求、航空公司内部标准或其他合适标准中的至少一种来选择变形的公差和/或不一致的公差。

不一致141会导致紧固件114的电磁防护特性126降低，也会带来其他不良后果。在本示例性实施例中，由于绝缘材料122的材料特性140，塑性变形139和/或不一致141会发生在顶部118中的绝缘材料122中。例如，绝缘材料122可能是柔性的聚合物材料。在此情形中，绝缘材料122可能不能承受力136，从而不能回复到其原始形状，或者不能遭受不同种类的不一致。

然而，可能需要力136来将紧固件114正确地推进到结构104中。例如，但是非限定的是，因为紧固件114的杆部119的直径大于孔116的筒状部分的直径，所以可能需要力136来对紧固件114进行正确的干涉配合。于是，而且为了将紧固件114正确地固定到结构104中，可能在紧固件114的顶部118的绝缘材料122内出现变形139和/或不一致141。塑性变形139以及不一致141可能是不利的，这是因为结构104的空气动力特性和/或用于电磁效果防护126的绝缘材料122的有效性有可能降低到需要水平之下。

在本示例性实施例中，可采用冷却***132来使紧固件114的顶部118中的变形138降低到所需水平。例如，可采用冷却***132来减少塑性变形139出现在紧固件114的顶部118内的绝缘材料122中。这种减少可能是基本防止或完全消除了紧固件114的顶部118中产生的变形138。在本示例性实施例中，可采用冷却***132来基本上防止与紧固件114的顶部118相连的绝缘材料122中的变形138。

冷却***132可以是构造成来对紧固件114的顶部118进行冷却从而增加顶部118的硬度的装置。在本示例性实施例中，冷却***132可构造成为冷却紧固件114的顶部118内的绝缘材料122以增加绝缘材料122的硬度，从而可以降低或消除绝缘材料122的变形138。例如，但是非限定的是，冷却***132可以冷却绝缘材料122，从而降低或消除塑性变形139。

在冷却绝缘材料122时，增加了绝缘材料122的硬度。具体而言，提高了绝缘材料122的弹性模量。弹性模量的这一提高会使绝缘材料122更难于发生塑性变形139。在一些情况下，在将绝缘材料122冷却后，可安装紧固件114，而不使绝缘材料122发生塑性变形。

在一些实施例中，在冷却时，绝缘材料122由于其热膨胀系数也会收缩。类似地，在冷却时，用来形成紧固件114的材料也会由于其热膨胀系数而收缩。这些热膨胀系数会彼此不同。于是，绝缘材料122的膨胀率或膨胀方式不同于紧固件114。具有绝缘材料122的紧固件114的制造参数应考虑这些问题，以避免在紧固件114的头部117和绝缘材料122之间的界面处形成不一致。

冷却***132可包括用来冷却紧固件114的各种部件。例如，但非限定的是，冷却***132可包括干冰、液氮、制冷剂、冷却器、制冷单元、冷却空气、或其他一些合适类型的部件中的至少一种。

在本示例性实施例中，冷却***132可包括腔室142。腔室142可为冷却***132中的密闭空间或隔室。例如，腔室142可以是袋子、盒子、抽屉、制冷单元、冷却器、加压隔室或其他合适类型隔室中的内部部分。

在该示出的实施例中，可将紧固件114的一些部分或其全部放置在冷却***132的腔室142内。例如，可将头部117以及具有绝缘材料122的顶部118放置在腔室142内。在一些情形中，也可将包括杆部119的全部紧固件114放入到腔室142内。在另一示例性实施例中，可根据具体的应用，采用冷却***132以一些其他的方式冷却顶部118和/或杆部119。

如图所示，然后冷却***132可将紧固件114冷却至温度144，使得紧固件114的顶部118具有合适水平的硬度146。具体而言，冷却***132可以冷却与紧固件114的头部117相连的绝缘材料122，使绝缘材料122具有合适水平的硬度146。硬度146的所需水平是将紧固件114安装到结构104中时使紧固件114的顶部118内的绝缘材料122具有所需特性的硬度水平。

可基于绝缘材料122的材料性质140选择温度144。例如，但是非限定的是，在绝缘材料122为与直径为四分之一英寸的紧固件相连的聚醚醚酮(PEEK)时，温度144可在约-100°F至约-150°F之间。提供理想的效果以防止塑性变形139的其他温度范围可用于聚醚醚酮。在其他示例性实施例中，温度144可具有不同的范围，这取决于绝缘材料122的种类、紧固件114的尺寸、绝缘材料122的厚度，或其组合。

在该示出的实施例中，可在将紧固件114放入到腔室142一时间段148之后达到温度144。例如，但是非限定的是，可将紧固件114放置在冷却***132的腔室142内十分钟以达到温度144，使得紧固件114具有所需水平的硬度146。

在本示例性实施例中，绝缘材料122的所需水平的硬度146可以是使其能抵抗由于力136而导致的变形138的水平。换言之，紧固件114的顶部118中的绝缘材料122可具有所需水平的硬度146，使得在通过工具130向紧固件114施加力136时，绝缘材料122不会经受大于预期的变形138。例如，可选择所需水平的硬度146，使得绝缘材料122不经受塑性变形139。

在本示例性实施例中，工具130可构成为在冷却之后将紧固件114安装在结构104内，从而可降低或消除紧固件114的顶部118的变形138。具体而言，工具130可构成为在冷却绝缘材料122之后安装紧固件114，从而降低或消除紧固件114的顶部118中的绝缘材料122的变形138。

在冷却绝缘材料122以使其具有所需水平的硬度146时，可将紧固件114安装在结构104内，从而使紧固件114的具有绝缘材料122的顶部118位于结构104的表面133的选定公差135内。这样，通过在紧固件114的顶部118内采用绝缘材料122，可在提供电磁效应防护126的同时提高结构104的空气动力特性。

在本示例性实施例中，工具130和/或冷却***132可构成为由人工操作者150、自动装置152或其他类型的操作者加以操作，这取决于具体的应用。例如，但非限定的是，人工操作者150可将紧固件114放入到冷却***132的腔室142内，并在达到温度144时将紧固件114从腔室142移除。人工操作者150然后可相对于结构104的表面133定位紧固件114，并保持住工具130，从而将紧固件114安装在结构104内。

在另一示例性实施例中，工具130和/或冷却***132可由自动装置152操作。自动装置152可以是构成为在控制器154的控制下执行操作的装置。在本示例性实施例中，控制器154可以是硬件，但是在其他的示例性实施例中，控制器154可以是固件或软件。例如，控制器154可以是处理器单元或计算机***。自动装置152可以由控制器154控制，也可接收来自人工操作者150的输入。例如，但是非限定的是，自动装置152可以呈自动臂的形式。

在通过自动装置152操作工具130时，工具130可呈构造为与自动装置152一起使用的末端执行器156的形式。例如，但是非限定的是，自动装置152可构造成利用铆钉枪134将紧固件114安装在结构104内。在此情况下，铆钉枪134是自动装置152的末端执行器156。

通过采用紧固件安装***102来冷却紧固件114并将其安装在结构104内，可降低或消除紧固件114的具有绝缘材料122的顶部118的变形138。于是，可将更加有效的、电磁抗性(electromagnetically sound)更好的紧固件***安装在结构104内。而且，可提高航空器108内的结构104的空气动力特性，与此同时，还提供了具有所需水平的电磁效应防护126，以抵抗航空器108中的结构104可能会遭遇的事件125。

图1示出了紧固件安装***102，但这并不意味着物理或结构形式就局限于可以实施示例性实施方式的方式。除了所示部件之外可采用其他的部件，或采用其他的部件替代所示部件。一些部件是可选的。而且，所示的方框用于表示一些功能部件。在所述示例性实施方式中实施这些方框时，这些方框中的一个或多个可加以组合、分解，或者将其分为不同的方框。

例如，冷却***132可包括除了腔室142之外的其他部件，或者替代腔室142的其他部件。例如，冷却***132可包括喷射器，所述喷射器构造成喷射冷空气以冷却紧固件114。在其他的示例性实施例中，紧固件114可在紧固件114的顶部118中含有除绝缘材料122之外的其他材料。这些材料也可被冷却至所需水平的硬度，以降低因使用工具130而可能出现的变形。

在一些示例性实施例中，冷却***132可与自动装置152物理地相连。作为一个示例性实施例，冷却***132可附连到自动装置152。冷却***132可构成为在利用自动装置152安装紧固件114之前对紧固件114进行冷却。作为另一示例性实施例，冷却***132可以是自动装置152的末端执行器156的一部分。

在另外的示例性实施例中，在通过人工操作者150或自动装置152中的至少一个操作铆钉枪134时，冷却***132可与铆钉枪134相连。例如，冷却***132可以是铆钉枪134的一部分。在此情况下，冷却***132的腔室142可构成为保持紧固件114的一部分，而同时许多紧固件112中的另外一个紧固件安装在结构104中。另外举例来说，冷却***132可向紧固件114的顶部118吹喷冷空气，而不是将紧固件114放置在腔室142内。在此情况下，腔室142可以容纳冷却剂，以便在吹喷紧固件114的顶部118之前将空气冷却到所需温度。

尽管针对航空器108描述了所示实施例，但是所示实施方式可用于其他种类的平台。例如，但非限定的是，在其他的示例性实施例中，平台106可为移动平台、固定平台、陆基平台、水基平台和空基平台。更加具体而言，平台106可以是水面舰艇、坦克、运兵车、火车、航天器、空间站、卫星、潜水艇、汽车、发电站、桥梁、大坝、房屋、制造设施、建筑物或其他合适的平台。

现在参照图2，示出了根据示例性实施方式的制造环境。制造环境200可包括紧固件安装***201。具有紧固件安装***201的制造环境200可以是具有如图1框图所示的紧固件安装***102的制造环境100的一个实施方案的实施例。

如图所示，制造环境200可包括结构202，其具有表面204以及在表面204上钻出的孔206。具有表面204和孔206的结构202是具有图1中以方框形式示出的表面133和孔113的结构104的一实施方案的实施例。

人工操作者208以及自动装置210可以存在于制造环境200中，可构成为通过分别使用紧固件安装***201中的工具214和工具216将紧固件212安装到孔206内。带有工具214的人工操作者208可以是采用图1中以方框形式示出的工具130的人工操作者150的物理实施方案的实施例。带有工具216的自动装置210可以是图1中以方框形式示出的采用工具130的自动装置152的物理实施方案的实施例。在该示出的实施例中，自动装置210呈自动臂218的形式。

如图所示，结构202中的孔206可构造成接纳紧固件212。紧固件212可以是图1中的许多紧固件112的具体实施方案的实施例。

在本示例性实施例中，工具214和工具216可分别呈用于将紧固件212推进到结构202中的铆钉枪222和铆钉枪224的形式。各紧固件212可以是图1中的紧固件114的实施方案的实施例，而铆钉枪222以及铆钉枪224可以是图1中的铆钉枪134的实施方案的实施例。

如图所示，紧固件安装***201可包括冷却***228。在将紧固件212安装到结构202内之前，可将紧固件212定位在冷却***228的腔室229内。带有腔室229的冷却***228可以是图1中以方框形式示出的带有腔室142的冷却***132的实施示例。

在本示例性实施例中，可通过冷却***228冷却紧固件212，从而增加紧固件212的顶部的硬度。然后可利用铆钉枪222和铆钉枪224中的至少一个将紧固件212安装在结构202中，而不会使用来制成紧固件212的材料发生变形。具体而言，可采用铆钉枪222来将紧固件212中的紧固件230安装在结构202中。图6更加详细地示出了制造环境200的部分232中的带有铆钉枪222的人工操作者208。

接下来参照图3，根据示例性实施方式示出了图2中的带有电磁效应防护的紧固件230。在该示出的实施例中更加详细地示出了紧固件230。

如图所示，紧固件230可构造成为通过图2的人工操作者208或自动装置210安装在结构202内的一个孔206中。在该示例性实施例中，紧固件230可包括顶部302、头部306、以及杆部304。顶部302可包括绝缘材料308。紧固件230的顶部302、头部306、以及杆部304可以是图1中的紧固件114的顶部118、头部117以及杆部119的实施方案的实施例。杆部304可构造成与孔206中的一个孔的筒形部分进行干涉配合，而头部306可容纳在孔的埋头孔内。

如图所示，绝缘材料308可以是图1中以方框形式示出的绝缘材料122的实施方案的实施例。在该示例性实施例中，绝缘材料308可与紧固件230的头部306相连。例如，一层绝缘材料308可形成在紧固件230的头部306的顶端上，然后***。

在其他示例性实施例中，可注塑绝缘材料308以形成紧固件230的顶部302。

在本示例性实施例中，绝缘材料308可形成绝缘盖310。绝缘盖310可以是图1中以方框形式示出的绝缘盖123的实施方案的实施例。绝缘盖310可以与紧固件230机械地互锁。

现在参照图4，根据示例性实施方式示出了带有电磁效应防护的紧固件230沿着图3中的线4-4剖取的横截面。在该示出的实施例中，绝缘盖310示出为位于紧固件230的头部306上。

如图所示，绝缘盖310可为紧固件230提供电磁效应防护。在本示例性实施例中，绝缘盖310内的一部分绝缘材料122可填充到的图2的其中一个孔206的至少一部分内。在安装到图2的结构202内时，绝缘盖310也可为紧固件230提供大致平滑的表面，而且也基本上不会在绝缘材料308内产生变形和/或不一致。具体而言，在将紧固件230安装到结构202内时，绝缘盖310的上表面400可位于图2的结构202的表面204的选定公差内，且基本上不会出现变形。

在本示例性实施例中，绝缘盖310内的绝缘材料308的硬度可能不足以承受图2的工具214或工具216在将紧固件230安装在结构202期间施加在紧固件230上的力。于是，需要在安装之前冷却紧固件230以使绝缘材料308硬化，使得降低或消除变形和/或不一致。

接下来参照图5，根据示例性实施例示出了冷却***228沿着图2中的线5-5剖取的横截面。在将紧固件212安装到结构202内之前已将紧固件212放置在冷却***228的腔室229内。在该示出的实施例中，冷却***228的腔室229可包括干冰500。

如图所示，干冰500可位于腔室229内。干冰500可用来对紧固件212进行冷却。例如，但是非限定的是，干冰500可用来将紧固件230冷却到一温度，使得在将紧固件230安装到图2中的结构202中之前，紧固件230的绝缘材料308具有所需水平的硬度。在另一示例性实施例中，可根据具体的应用采用除干冰500之外的其他类型的冷却机构。

在该示出的实施例中，可将紧固件212保持在冷却***228的腔室229中一段时间，直到安装到结构202内为止。图2中的自动装置210和人工操作者208中的至少一者可以从冷却***228中移除紧固件212，以进行安装。

接下来参照图6，根据示例性实施方式示出了用于将紧固件212安装在图2的结构202中的铆钉枪222。在该视图中详细地示出了图2的部分232内的铆钉枪222、带有孔206的结构202以及人工操作者208。

如图所示，已经利用铆钉枪222将紧固件600和紧固件602分别安装到结构202的孔601和孔603内。在安装之前，也已采用图2中的冷却***228对紧固件600和紧固件602进行了冷却。紧固件600和紧固件602可以是图1中以方框形式示出的在安装到结构104内之后的紧固件114的实施方案的实施例。

例如，但是非限定的是，在紧固件600和紧固件602上使用的绝缘材料为聚醚醚酮，且紧固件600和紧固件602的直径为四分之一英寸的情况下，在本示例性实施例中，紧固件600和紧固件602可被冷却到约-100°F到约-115°F之间的温度，并保持10分钟。如果采用其他类型的绝缘材料和/或绝缘材料具有不同的厚度，则应采用不同的温度和时间段来提供所需效果。例如，当绝缘材料的厚度增加了，则冷却时间也应增长。

在本示例性实施例中，紧固件230已从如图5所示的冷却***228移除，并放置在结构202的孔606内。具体而言，紧固件230的杆部304可位于在结构202中钻出的孔606内。

如图所示，铆钉枪222可包括本体608以及铆接机构610。可相对于紧固件230的顶部302对铆接机构610进行定位。人工操作者208可致动铆接机构610，以沿着箭头612的方向向紧固件230的顶部302施加力(未示出)，从而将紧固件230推进到结构202内。例如，人工操作者208可按压触发器(图中未示出)来致动铆接机构610。

接下来参照图7，根据示例性实施方式示出了结构202沿着图6中的线7-7剖取的横截面，其中紧固件600和紧固件602安装在结构202内。在该示出的实施例中，绝缘材料700可以与安装在孔601内的紧固件600相连。绝缘材料702可与安装在孔603内的紧固件602相连。

在本示例性实施例中，绝缘材料700可形成紧固件600的绝缘盖704。绝缘材料700可形成紧固件602的绝缘盖706。

在该示出的实施例中，紧固件230将安装在孔606内。孔606可具有筒形部708以及位于结构202的表面204附近的埋头孔710。在该示例性实施例中，筒形部708可接纳紧固件230的杆部304，而埋头孔710可接纳紧固件230的带有绝缘盖310的头部306。在本示例性实施例中，埋头孔710的深度可能考虑到绝缘盖310的厚度，以使得绝缘盖310的上表面400与结构202的表面204基本齐平。

在图8中，示出了图6中的结构202的立体图，其中紧固件230、紧固件600、以及紧固件602分别安装在孔606、孔601和孔603内。在该示出的实施例中，紧固件230的杆部304已被推入到孔606的筒形部708内，从而在杆部304与孔606的筒形部708的内表面之间产生了干涉配合。

如图所示，紧固件230的具有绝缘盖310的头部306已容纳在埋头孔710内，使得绝缘盖310填充了头部306与埋头孔710内表面之间的空间。这样，绝缘盖310就密封了紧固件230，防止了电荷进入。

现在参照图9，根据示例性实施方式示出了结构202沿着图8中的线9-9剖取的横截面。在该示出的实施例中，因为在安装之前就冷却了绝缘材料308、绝缘材料700、以及绝缘材料702，所以这些材料不会因为通过图6中的铆钉枪222进行安装而经受塑性变形。换言之，在安装过程中，绝缘材料308、绝缘材料700、以及绝缘材料702的结构或形貌不会变化。于是，绝缘盖310的上表面400、绝缘盖704的上表面900以及绝缘盖706的上表面902可以位于结构202的表面204的选定公差内。

而且，可以降低在绝缘材料308、绝缘材料700以及绝缘材料702内形成不利不一致的风险。换言之，通过冷却绝缘材料308、绝缘材料700以及绝缘材料702，降低了出现超出选定公差之外的不一致的风险。这样，绝缘材料308、绝缘材料700以及绝缘材料702可提供所需水平的电磁效应防护，并密封各紧固件以防止电荷进入。

图2至图9示出的紧固件安装***201及其内的部件并不意味着将物理上或构造上的限定暗指为实施示例性实施方式的方式。除了所示部件之外可采用其他的部件，或采用其他的部件替代所示部件。一些部件是可选的。

图2至图9所示的不同部件可以是将图1中以方框形式示出的部件实施为物理结构的示例性实施例。此外，图2至图9中的一些部件可以与图1中的部件相组合和/或与图1中的部件一起使用。

例如，尽管图5中示出了冷却***228具有干冰500，但是可在冷却***228中集成各种冷却机构来对紧固件212进行冷却。举例来说，冷却***228可以呈制冷单元的形式。

在另一示例性实施例中，可在安装之前向各紧固件212引导冷却剂。在一些示例性实施例中，该冷却剂可以是空气。

在又一示例性实施例中，附加的冷却***可以与自动装置210相连。紧固件212中的一些可置于与自动装置210相连的冷却***中，并存放在其中，直到安装到结构202内为止。

在另一示例性实施例中，紧固件212可包括除紧固件212之外的其他类型的紧固件，或者可用其他类型的紧固件替代紧固件212。例如，在某些示例性实施例中，可利用工具214或工具216中的至少一个将铆钉安装在结构202内。而且，尽管图6至图9示出了由人工操作者208使用铆钉枪222安装的紧固件230、紧固件600和紧固件602，但是可通过自动装置210使用铆钉枪224以类似的方式安装任一个紧固件212。

接下来参照图10，根据示例性实施方式示出了铆钉枪，该铆钉枪具有与之物理相连的冷却***。在该示出的实施例中，可相对于结构1001定位铆钉枪1000。铆钉枪1000以及结构1001可以是图1中以方框形式示出的铆钉枪134和结构104的实施方案的实施例。

如图所示，铆钉枪1000包括本体1002以及铆接机构1003。在该示例性实施例中，铆钉枪1000可与用来对紧固件1006进行冷却的冷却***1004相连，在紧固件1006的顶部上具有绝缘材料1008。冷却***1004、紧固件1006、以及绝缘材料1008可以分别是图1所示的冷却***132、紧固件114以及绝缘材料122的实施方案的实施例。可在利用铆钉枪1000将紧固件1006安装在结构1001中之前对绝缘材料1008进行冷却。

如图所示，冷却***1004可包括喷射器1010。喷射器1010可具有喷嘴1012，该喷嘴1012构成为将冷却剂1014引导到紧固件1006顶部的绝缘材料1008上。在本示例性实施例中，冷却剂1014可以呈冷空气的形式。可将绝缘材料1008冷却至使得绝缘材料1008在安装到结构1001时可抵抗变形的温度。

现在参照图11，根据示例性实施方式示出了铆钉枪1000，其具有与图10的铆钉枪1000物理相连的冷却***1004。在该示出的实施例中，已向冷却***1004添加了盖1100。

如图所示，盖1100可抵靠着结构1001定位。在本示例性实施例中，可由操作者来定位盖1100。

盖1100可构成为将冷却剂1014保持成朝向空间1102内的紧固件1006上的绝缘材料1008引导。这样，与不存在盖1100的情形相比，可更加迅速地冷却绝缘材料1008。在一些示例性实施例中，冷却***1004可以没有喷嘴1012。

在本示例性实施例中，盖1100可以以可移动的方式连接至铆接机构1003。盖1100可在箭头1104的方向上前后移动。例如，盖1100可移动到抵靠着结构1001而放置。操作者也可向后移动盖1100，从而操作者可借助于视觉使紧固件1006与铆钉枪1000对齐。可在安装之前和/或安装过程中朝向绝缘材料1008引导冷却剂1014。

现在参照图12，根据示例性实施方式示出了铆钉枪1000，该铆钉枪1000具有与图11的铆钉枪1000物理相连的冷却***1004。在该示出的实施例中，已朝向结构1001移动了盖1000。紧固件1006已由盖1100中的空间1102容纳。

在图13中，根据示例性实施方式示出了带有冷却***1004的铆钉枪1000沿着图12中的线13-13剖取的横截面。在该示出的实施例中，冷却剂1014可朝向紧固件1006的顶部上的绝缘材料1008引导。在冷却***1004将绝缘材料1008冷却到所需水平的硬度时，可致动铆接机构1003以将紧固件1006推进到结构1001内。铆接机构1003可沿着箭头1300的方向运动。

在此情形下，可基于为绝缘材料1008选择的绝缘材料的类型确定所需水平的硬度。在本示例性实施例中，所需水平的硬度指的是抵抗绝缘材料1008中的塑性变形和/或不一致的硬度。达到所需水平的硬度需要的冷却时间可能取决于绝缘材料1008的厚度、紧固件1006的尺寸、其他参数，或者这些参数的组合。

接下来参照图14，根据示例性实施方式示出了具有图13的冷却***1004的铆钉枪100的横截面。在该示出的实施例中，铆接机构1003已沿着图13中的箭头1300的方向移动，将紧固件1006推进到结构1001中。因为紧固件1006的顶部的绝缘材料1008已被冷却，所以在将紧固件1006安装到结构1001内时可降低或消除绝缘材料1008的变形。

图10至图14示出的具有冷却***1004的铆钉枪1000并不是将物理上或构造上的限定指向实施示例性实施方式的方式。除了所示部件之外可采用其他的部件，或采用其他的部件替代所示部件。一些部件是可选的。例如，但非限定的是，图10至图14所示的其他结构的喷射器1010、喷嘴1012以及盖1100可用来增加待安装到结构1001中的紧固件1006或其他紧固件的聚合物顶部的硬度。

现在参照图15，根据示例性实施方式示出了安装紧固件的过程的流程图。可实施图15所示的过程来通过紧固件安装***102将图1中的在其顶部118上具有绝缘材料122的紧固件114安装到结构104中。

该过程可开始于冷却紧固件114的顶部118以增加顶部118的硬度(操作1500)。在本示例性实施例中，可通过冷却***132来冷却顶部118，以增加顶部118中的绝缘材料122的硬度。

接下来，在冷却之后，该过程可以将紧固件114安装在结构104中，使得在安装到结构104内时可降低紧固件114的顶部118的变形138(操作1502)，之后过程结束。在一些实施例中，可降低或消除紧固件114的顶部118中的塑性变形139。

接下来参照图16，根据示例性实施方式示出了冷却紧固件的过程的流程图。图16所示的过程可通过图15中的操作1500中的冷却***132得以实施以对紧固件114进行冷却，以使紧固件114的顶部118内的绝缘材料122具有如图1所示的所需水平的硬度146。

该过程可开始于将紧固件114定位在冷却***132的腔室142内(操作1600)。接下来，该过程可将紧固件114冷却到温度144，以使紧固件114的顶部118具有所需水平的硬度146(操作1602)。

然后，在达到所需水平的硬度146时，该过程从冷却***132的腔室142移除紧固件114以安装到结构104内(操作1604)，之后该过程结束。在将紧固件114放置在腔室142内图1所示的时间段148之后，可达到所需水平的硬度146。

所示不同实施方式中的流程图和框图示出了示例性实施方式中的设备和方法的可能实施方案的构架、功能和操作。就此而言，流程图或框图中的每个方框可以表示的是操作或者步骤的至少一个模块、区段、功能，或者其组合的一部分。

在示例性实施方式的一些替代实施例中，在方框中注释的功能可不按照图中所示的次序出现。例如，在一些情况下，连续示出的两个方框可基本同时进行，或者根据所涉及的功能，可以以相反的次序执行所述方框。而且，除了流程图或框图中示出的方框可添加其他的方框。

可在如图17所示的航空器制造和维护方法1700以及如图18所示的航空器1800的情形下描述本公开内容的示例性实施方式。首先参照图17，根据示例性实施方式，以框图的形式示出了航空器制造和维护方法。在预制造的过程中，航空器制造和维护方法1700可包括图18所示的航空器1800的技术要求拟定和设计1702，以及材料采购1704。

在生产过程中，进行图18所示的航空器1800的部件和组件制造1706、***集成1708。之后，图18中的航空器1800可进行认证和交付1710，以进行服役1712。在客户处服役1712时，图18所示的航空器1800应进行日常维修和维护1714，这有可能涉及到改型、改造、翻新，以及其他的维修或维护。

航空器制造和服役方法1700中的每一过程都可由***集成商、第三方、操作者或其组合来执行。在这些实施例中，操作者可以是用户。为了便于描述，***集成商可包括但不限于任意数量的飞机制造商和大***分包商；第三方可包括但不限于任意数量的销售商、分销商以及供应商；操作者可能是航空公司、租赁公司、军方实体、服务机构等。

现在参照图18，以框图的形式示出了可实施示例性实施方式的航空器。在该实施例中，图1的航空器108可以是本文所述的航空器1800的一个实施例。图1中的结构104可以是构成为要安装在航空器1800内的一个结构。

如图所示，航空器1800按照图17中的航空器制造和服役方法1700进行制造，并可包括具有多个***1804和内部构造1806的机体1802。***1804的实施例包括一个或多个推进***1808、电气***1801、液压***1812以及环境***1814。可包括任意数量的其他***。尽管示出了航空实施例，但是不同的示例性实施方式也可用于其他的工业，例如汽车工业。

在一个示例性实施例中，可以与在图17所示的航空器1800处于服役1712时制造部件或组件的方式相类似的方式构造或制造在图17的部件和组件制造1706中生成的部件或组件。另举例来说，在生产阶段(例如图17中的部件和组件制造1706和***集成1708)，可利用一个或多个设备实施方式、方法实施方式，或其组合。在航空器1800处于图17所示的服役1712时和/或在维修和维护1714过程中，可采用一个或多个设备实施方式和/或方法实施方式。采用多个不同的示例性实施方式可在较大程度上加快组装进程和/或降低航空器1800的成本。

可在图17中的航空器制造和维护方法1700的至少一个阶段中采用本文所述的设备和方法。具体而言，在航空器制造和维护方法1700的不同阶段，都可采用图1的具有工具130和冷却***132的紧固件安装***102来将紧固件114安装在结构104中。具体而言，在部件和组件制造1706、***集成1708、服役1712或者维修与维护1714中的至少一个阶段，可采用冷却***132。

例如，但是非限定的是，在部件和组件制造1706、***集成1708、服役1712、日常维修与维护1714或者航空器制造与维护方法1700的其他一些阶段中的至少一个阶段，都可采用紧固件安装***102来冷却紧固件114，并将紧固件114安装在机体1802的结构104内。这样，紧固件安装***102可以通过与每一紧固件212相连的绝缘材料122为航空器1800提供电磁效应防护126。

这样，示例性实施方式提供了一种用于安装紧固件114的方法和***。在所示实施例中，可冷却紧固件114的顶部118，从而增加顶部118的硬度。具体而言，可冷却与紧固件114的顶部118相连的绝缘材料122，以增加绝缘材料122的硬度。然后，在冷却之后，可将紧固件114安装在结构104内，这样在安装到结构104内时，就减小或消除了紧固件114的顶部118内的变形。

通过使用紧固件安装***102来冷却紧固件114并将其安装在结构104内，可减小或消除紧固件114的具有绝缘材料122的顶部118的变形138。于是，可将更有效的、结构上更坚固的紧固件安装在结构104内。

而且，可将紧固件114安装在结构104内，使得紧固件114的顶部118的绝缘材料122位于结构104的表面133的选定公差135之内，从而在结构104的外部上形成光滑表面。于是，可提高航空器108中的结构104的空气动力特性，同时提供了所需水平的电磁效应防护126，避免受到航空器108中的结构104可能遭遇到的事件125。

以为举例和说明的目的对各种示例性实施方式进行了描述，但该描述不是穷尽性的，也不应局限于所公开的实施方式。本领域内普通技术人员会很容易地想到许多改变和变型。而且，与其他的理想实施方式相比，不同的示例性实施方式可提供不同的特征。选择和描述所选的实施方式是为了最好地说明实施方式的原理、实际的运用，也是为了使本领域内其他技术人员能理解加以改型后的各种适于所设想具体应用场合的实施方式。

Claims (18)

1.一种紧固件安装***，该紧固件安装***的特征在于包括：

紧固件，所述紧固件具有包含绝缘材料的顶部，所述绝缘材料形成绝缘盖，该绝缘盖构成为密封所述紧固件的头部，以防止电荷进入；

冷却***，所述冷却***构造为从喷射器喷射冷却剂以冷却所述紧固件的所述顶部，以增加所述顶部的硬度；以及

工具，所述工具构造为在将冷却剂朝向所述绝缘盖引导的同时将所述紧固件安装在结构中。

2.根据权利要求1所述的紧固件安装***，其中，所述绝缘材料构造为提供电磁效应防护。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的紧固件安装***，其中，所述冷却***将所述紧固件冷却到使得所述紧固件的所述顶部具有所需水平的硬度的温度。

4.根据权利要求1所述的紧固件安装***，其中，所述工具包括：铆钉枪。

5.一种用于安装紧固件的方法，该方法的特征在于包括：

用绝缘材料形成的绝缘盖密封所述紧固件的头部，以防止电荷进入；

从冷却***的喷射器喷射冷却剂以通过冷却所述紧固件的顶部来增加所述顶部的硬度；以及

在将所述冷却剂朝向所述绝缘盖引导的同时将所述紧固件安装在结构中。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，在冷却之后安装所述紧固件，使得在将所述紧固件安装在所述结构中时降低所述紧固件的所述顶部中的变形。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，冷却所述紧固件的顶部包括：

将所述紧固件冷却到使得所述紧固件的所述顶部具有所需水平的硬度的温度。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，冷却所述紧固件包括：

冷却所述绝缘材料，使得所述绝缘材料具有所需水平的硬度。

9.根据权利要求5所述的方法，该方法还包括：

利用铆钉枪安装所述紧固件。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述铆钉枪与自动装置关联。

11.根据权利要求10所述的方法，该方法还包括：

将所述紧固件定位在所述冷却***中，该冷却***与所述自动装置关联并且被构造为在利用所述自动装置安装所述紧固件之前冷却所述紧固件。

12.根据权利要求5所述的方法，其中，该冷却***包括干冰、液氮、或冷却空气中的至少一种。

13.根据权利要求5所述的方法，其中，所述紧固件选自螺栓、螺钉和铆钉中的任一种。

14.根据权利要求5所述的方法，其中，所述紧固件被安装在航空器中。

15.根据权利要求5所述的方法，其中，该冷却***包括制冷剂或冷却器中的至少一种。

16.根据权利要求5所述的方法，其中，该冷却***包括制冷单元。

17.根据权利要求5所述的方法，其中，所述紧固件选自六角头螺栓、止动螺栓和锥形套螺栓中的任一种。

18.根据权利要求5所述的方法，其中，所述紧固件是干涉配合紧固件。