飛行器裝配工藝學(xué)總結(jié)

1、一般飛機(jī)結(jié)構(gòu)組成飛機(jī)結(jié)構(gòu)和一般的機(jī)械結(jié)構(gòu)相比具有自身的特殊要求：§氣動(dòng)要求     ü保證構(gòu)造外形滿足總體設(shè)計(jì)規(guī)定的外形準(zhǔn)確性§結(jié)構(gòu)完整性要求     ü是確保飛機(jī)安全壽命和高可靠性的重要條件之一     ü主要包括機(jī)體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、損傷容限及耐久性等§最小質(zhì)量要求§使用維護(hù)要求§工藝性要求§材料要求鈑金零件的分類              &

2、#160;              分類方法 內(nèi)容  按材料品種  板材零件、管材零件、擠壓型材零件  按材質(zhì)種類  鋁合金、鎂合金、銅合金、鈦合金、不銹鋼、合金鋼和普通鋼板等零件  按零件結(jié)構(gòu)特征   蒙皮、框板、肋骨、梁、整流罩、帶板和角材等零件  按工藝方法  下料、壓彎、拉彎、滾彎、繞彎、拉深、拉形、落壓、旋壓、閘壓、橡皮成形、噴丸成形、

3、爆炸成形、局部成形、超塑性成形與超塑性成形擴(kuò)散連接等零件  按零件成形溫度  冷成形零件和熱成形零件  按零件變形特征  分離工序和成形工序零件鈑金零件變形的基本原理主要是“收”和“放”收：依靠板料的收縮變形成形零件，表現(xiàn)為板料纖維縮短，厚度增加放：依靠板料的拉伸變形成形零件，變現(xiàn)為板料纖維伸長(zhǎng)，厚度減薄飛機(jī)鈑金零件廣泛采用鋁合金、鎂合金、合金鋼及鈦合金等。鈑金零件的成形過程及熱處理退火：將工件加熱到適當(dāng)溫度，根據(jù)材料和工件尺寸采用不同的保溫時(shí)間，然后緩慢冷卻，使金屬內(nèi)部組織達(dá)到平衡狀態(tài)正火：將工件加熱到適當(dāng)溫度后

4、在空氣中冷卻，正火的效果同退火相似，只是得到的組織更細(xì)，常用于改善材料的切削性能淬火：將工件加熱保溫后，在水、油、或其他無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)水溶液等淬冷介質(zhì)中快速冷卻。淬火后鋼件變硬，同時(shí)變脆 回火：為了降低鋼件的脆性，將淬火后的材料在某一適當(dāng)?shù)臏囟冗M(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的保溫，再進(jìn)行冷卻。淬火和回火常常配合使用為提高鋁合金鈑金件的抗腐蝕性能，一般要進(jìn)行表面處理陽(yáng)極氧化（分為無(wú)色陽(yáng)極化和黃色陽(yáng)極化）通過電化學(xué)作用使鋁合金表面生成一定厚度的致密的Al2O3氧化膜，這種氧化膜具有很好的抗腐蝕能力和附著力黑色金屬一般涂油保護(hù)，零件表面處理方法可采用電鍍（鍍鋅、鍍鎳、鍍鉻、鍍鎘飛機(jī)鈑金件生產(chǎn)的第一道工序是使所需

5、要的板料或毛料從整體板料分離開，即下料下料方法有很多，常根據(jù)毛料的幾何形狀、尺寸大小、精度要求、產(chǎn)量和設(shè)備條件進(jìn)行選擇主要方法有：剪裁、沖裁、銑切、鋸切和熔切等剪裁是利用剪切設(shè)備將板料或型材等原材料分離出來(lái)的方法常用的剪切設(shè)備有：龍門剪床（剪板機(jī)）、多條板料滾剪機(jī)、圓盤剪切機(jī)、振動(dòng)剪切機(jī)等銑切下料是利用高速旋轉(zhuǎn)的銑刀沿一定曲線對(duì)成疊的毛料按樣板進(jìn)行銑切一般適用于數(shù)量較大、外形為曲線的展開料尺寸較小的毛料用鈑金銑下料大尺寸展開料可采用回臂銑鉆床和龍門靠模銑床鋸切按所用刀具形式分為帶鋸、盤鋸、擺鋸和砂輪鋸切等，適用于有色金屬下料鋸切常用于型材和管材的下料砂輪鋸切是用高速旋轉(zhuǎn)的薄片砂輪切割工件，適用

6、于鋼、鈦和耐熱合金的切割，不適用于較軟的材料熔切常用于外形復(fù)雜的厚鋼板零件的下料可分為氧氣切割、等離子切割、激光切割、超聲波切割等其他下料方法還有高壓水切割、數(shù)控下料等沖壓是利用模具在沖壓設(shè)備上對(duì)板料施加壓力(或拉力)，使其產(chǎn)生分離或變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的制件的加工方法，這類模具統(tǒng)稱為沖模。 沖壓加工的對(duì)象一般為金屬板料(或帶料)、薄壁管、薄型材等，板厚方向的變形一般不側(cè)重考慮，因此也稱為板料沖壓，且通常是在室溫狀態(tài)下進(jìn)行，故也稱為冷沖壓。沖壓加工的三要素：沖床、模具、材料。沖壓的基本工序分為：分離工序與成形工序。分離工序：使沖壓件與板料沿要求的輪廓線相互分離，并獲得一

7、定斷面質(zhì)量的沖壓加工方法。分離工序主要有剪裁和沖裁等沖裁又可以細(xì)分為沖孔、落料等剪裁又可以細(xì)分為切斷、切口、切邊、剖切等沖裁實(shí)質(zhì)是一種封閉的剪切。凸模（相當(dāng)于上剪刃）下行，通過凹模（相當(dāng)于下剪刃）而完成沖裁成形工序：使沖壓毛坯在不破壞的條件下發(fā)生塑性變形，以獲得所要求的形狀、尺寸和精度的沖壓加工方法成形工序主要有彎曲、拉深、翻邊、脹形、旋壓等彎曲：用模具使材料彎曲成一定形狀。拉深：將板料毛坯壓制成空心工件，壁厚基本不變。 翻邊：指利用模具將工件上的孔邊緣或外緣邊緣翻成豎立的直邊的沖壓工序。脹形：使空心件（或管料）的一部分沿徑向擴(kuò)張，呈凸肚形。旋壓：將平板或空心坯料固定在旋壓機(jī)的模具上

8、，在坯料隨機(jī)床主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，用旋輪或趕棒加壓于坯料，使之產(chǎn)生局部的塑性變形。其他成形工序：卷邊、扭曲、整形、校平、縮口、擴(kuò)口板料成形性能是指板料對(duì)各種成形工藝的適應(yīng)能力。板料成形性能主要包括成形性能、貼模性能和定形性能。成形性能（抗破裂性能）可視為狹義的沖壓成形性能，它是目前生產(chǎn)中作為評(píng)定板料沖壓成形性能的主要指標(biāo)。具體來(lái)說(shuō)，板料沖壓成形性能又可分為彎曲成形性能、拉深成形性能、脹形成形性能、擴(kuò)孔成形性能和復(fù)合成形性能等。板料成形性能實(shí)驗(yàn)方法<1>間接（力學(xué)性能）試驗(yàn)間接反映板料成形性能的試驗(yàn)。主要有：拉伸試驗(yàn)、剪切試驗(yàn)、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)、硬度試驗(yàn)、金相試驗(yàn)等，也稱基本性能試驗(yàn)。<2

9、>直接（模擬）試驗(yàn)    針對(duì)特定工藝的試驗(yàn)。主要有：脹形（杯突）試驗(yàn)、拉深與拉深載荷試驗(yàn)、擴(kuò)孔試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、錐杯試驗(yàn)、凸耳試驗(yàn)等。成形極限圖（FLD）是板材在不同應(yīng)變路徑下的局部失穩(wěn)極限應(yīng)變（相對(duì)應(yīng)變或真實(shí)應(yīng)變）構(gòu)成的條帶形區(qū)域或曲線。根據(jù)成形極限圖，將板料劃分為三個(gè)區(qū)域：安全區(qū)、破裂區(qū)和臨界區(qū)。成形極限圖有如下用途:· 分析危險(xiǎn)點(diǎn)的位置· 分析破裂產(chǎn)生的原因，指導(dǎo)工藝或模具的改進(jìn)· 進(jìn)行沖壓(結(jié)構(gòu))件的極限設(shè)計(jì)· 保證大批量生產(chǎn)的穩(wěn)定性· 板料成形計(jì)算機(jī)模擬的判據(jù)根據(jù)外形特點(diǎn)，蒙皮可分為三種類型：?jiǎn)吻让善ぃ盒螤?/p>

10、簡(jiǎn)單，機(jī)翼、機(jī)身等剖面。主要采用壓彎和滾彎成形雙曲度蒙皮：機(jī)身零件、進(jìn)氣道等。主要采用拉形復(fù)雜形狀蒙皮：形狀不規(guī)則。主要采用落壓成形壓彎成形是在閘壓機(jī)床上對(duì)板材進(jìn)行彎曲的一種方法機(jī)床附有通用或?qū)Ｓ媚＞撸猛拱寄宀闹鸲螐澢鷿L彎成形是板料從24根同步旋轉(zhuǎn)的輥軸間通過，并連續(xù)產(chǎn)生塑性彎曲的一種成形方法。常用的蒙皮滾彎?rùn)C(jī)，按機(jī)床滾軸的數(shù)量和布局可分為三軸滾彎?rùn)C(jī)、四軸滾彎?rùn)C(jī)和二軸滾彎?rùn)C(jī)蒙皮拉形常用于雙曲度蒙皮的成形拉形的基本原理是將毛料的兩端夾緊，利用專用凸模上頂，使毛料產(chǎn)生不均勻的拉應(yīng)變而與模具貼合蒙皮拉形的優(yōu)點(diǎn)是：模具構(gòu)造簡(jiǎn)單、零件表面質(zhì)量好、成形準(zhǔn)確度高。落壓成形是利用質(zhì)量很大的錘頭或上模從

11、高處落下時(shí)所產(chǎn)生的巨大沖擊力使毛料沿著成形模成形液壓成形是指采用液態(tài)的水或油作為傳力介質(zhì)，用軟凸模或凹模代替剛性的凸?；虬寄＃古髁显趥髁橘|(zhì)作用下與凹?；蛲鼓ＹN合的過程與傳統(tǒng)板材沖壓成形相比，液壓成形具有的優(yōu)點(diǎn)：· 成形極限高· 尺寸精度高、表面品質(zhì)好· 成形工序少、成本低液壓成形的缺點(diǎn)：· 所需成形設(shè)備噸位高· 密封問題· 生產(chǎn)效率不如傳統(tǒng)工藝高飛機(jī)結(jié)構(gòu)上的型材零件大部分采用擠壓型材作毛坯，少部分用板材彎曲直的板彎型材斷面形狀有V形、U形、形和Z形等，這類型材窄而長(zhǎng)，須在專用的閘壓床上壓彎壓彎所用的凸模和凹模多是通用的，通用凹模有

12、V形槽和U型槽飛機(jī)上的型材零件大部分需要經(jīng)過彎曲成形，彎曲的方法主要有滾彎、繞彎、拉彎等型材滾彎的優(yōu)點(diǎn)是通用性強(qiáng)，不用專門制造模具，只需制作適合不同型材剖面形狀和尺寸的滾輪，因此生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短，常用于小批量生產(chǎn)。用繞彎制出的型材零件曲率半徑有較大回彈，模具須作出相應(yīng)的修正。型材拉彎是將毛料在彎曲的同時(shí)加以軸向拉力，改變毛料剖面內(nèi)的應(yīng)力分布情況，使之趨于均勻一致，以達(dá)到減少回彈、提高零件成形準(zhǔn)確度的目的。拉彎型材常采用先拉后彎和先彎后拉先拉后彎，拉力的作用過于超前，毛料雖可以獲得均勻地塑性拉伸，但是不能有效防止彎曲后出現(xiàn)的異號(hào)應(yīng)力分布先彎后拉，拉力作用過于滯后，拉伸時(shí)拉力不能沿著毛料縱向均勻傳遞

13、因此，生產(chǎn)實(shí)踐中較多采用先拉后彎再補(bǔ)拉的復(fù)合工藝方案，可以獲得較準(zhǔn)確的彎曲曲度整體壁板的優(yōu)點(diǎn)是：材料分配合理，強(qiáng)度質(zhì)量比高，穩(wěn)定性好，疲勞壽命長(zhǎng)，外形準(zhǔn)確，表面光滑，密封性好，適合于高速飛行等缺點(diǎn)是制造較困難，大尺寸的整體壁板需要大噸位的壓力機(jī)，高精度的壁板要有高精度多坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床整體壁板一般用于高速飛行器的機(jī)翼、機(jī)身、尾部的表面，特別是具有整體油箱的部位1、整體壁板的加工以擠壓型材為毛坯的整體壁板僅需對(duì)外表面進(jìn)行精加工以熱軋厚板為毛坯的壁板，筋條較深的須在多坐標(biāo)大臺(tái)面的數(shù)控銑床上銑去多余的材料對(duì)于筋條較淺的壁板，可用化學(xué)銑切的方法去掉多余金屬2、整體壁板的成形（1）壓彎、滾彎成形單曲度整體壁

14、板在加工出筋條后通常用三軸滾床滾彎成形或增量壓彎成形一般成形前在筋條間填入塑料墊塊，防止成形后整體壁板表面產(chǎn)生波紋和折痕壁厚小、易于成形的圓柱面和圓錐面壁板采用滾彎成形厚壁板、部分變截面壁板、變形復(fù)雜的壁板采用增量壓彎成形雙曲度整體壁板大多采用噴丸成形，也可用拉形方法成形噴丸成形技術(shù)是利用高速?gòu)椡枇髯矒艚饘侔宓谋砻?，使受噴表面及其下層金屬材料受擠壓產(chǎn)生塑性變形而向四周延伸，表面面積擴(kuò)大，從而逐步使板材發(fā)生向受噴表面凸起的彎曲變形，并達(dá)到所需外形的一種成形方法飛機(jī)結(jié)構(gòu)中，整體的壁板、隔框、梁、翼肋得到了廣泛的應(yīng)用，這些結(jié)構(gòu)受力件對(duì)整架飛機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度都有著舉足輕重的影響目前，越來(lái)越多的整體結(jié)

15、構(gòu)件采用數(shù)控加工技術(shù)在飛機(jī)產(chǎn)品中，結(jié)構(gòu)件的數(shù)控加工在零件加工中占有很大的比例，在新一代戰(zhàn)斗機(jī)中，80%以上屬于數(shù)控加工件涉及的零件主要有框、梁、肋、壁板、接頭和蜂窩結(jié)構(gòu)等，框、梁、肋、壁板和接頭是各種機(jī)型最典型的飛機(jī)結(jié)構(gòu)件，具有加工周期長(zhǎng)、數(shù)量大和技術(shù)難度高等特點(diǎn)復(fù)合材料是由兩種或兩種以上物理和化學(xué)性質(zhì)不同的物質(zhì)組合而成的一種多相固體材料在復(fù)合材料中，通常有一相為連續(xù)相，稱為基體；另一相為分散相，稱為增強(qiáng)材料。兩相之間存在著相界面復(fù)合材料按基體材料的類型不同分為:· 聚合物基復(fù)合材料（樹脂）· 金屬基復(fù)合材料（鋁、鎂、銅、鈦等）· 無(wú)機(jī)非金屬基復(fù)合材料（合成樹脂、

16、碳、石墨、橡膠、陶瓷等）按增強(qiáng)物外形不同分為：· 連續(xù)纖維復(fù)合材料· 纖維織物或片狀材料增強(qiáng)的復(fù)合材料· 短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料· 粒狀填料復(fù)合材料復(fù)合材料按增強(qiáng)纖維種類可分為：· 有機(jī)纖維復(fù)合材料（包括芳香族聚酰胺纖維，芳香族聚酯纖維和高強(qiáng)度聚烯纖維等）· 玻璃纖維· 碳纖維· 金屬纖維· 陶瓷纖維復(fù)合材料的組成分為兩大部分：基體和增強(qiáng)材料基體的主要作用是：把增強(qiáng)纖維粘在一起分配增強(qiáng)纖維間的載荷保護(hù)增強(qiáng)纖維不受環(huán)境的影響基體材料的性能直接影響復(fù)合材料的性能，其工藝性直接影響復(fù)合材料的成形方法和工藝參數(shù)的選擇

17、聚合物基復(fù)合材料的基體材料是樹脂樹脂可分為：· 熱固性樹脂（環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、酚醛樹脂等）· 熱塑性樹脂（聚酰胺、聚砜、聚酰亞胺、聚酯等）增強(qiáng)材料纖維是指能和聚合物復(fù)合，形成復(fù)合材料后其比強(qiáng)度和比模量超過現(xiàn)有金屬的物質(zhì)1）碳纖維碳纖維制品有布、帶、粗紗、短纖維和氈等各種形式碳纖維織物有雙向織物（平紋布、緞紋布）、布的疊層結(jié)構(gòu)、扭繩或編織繩、三向織物和多向織物2）芳綸纖維芳綸學(xué)名為芳香族聚酰胺纖維，所用原料不同，有多種牌號(hào)，如尼龍6T、芳綸1414、芳綸14、芳綸1313等，芳綸1414、芳綸1313最成熟，產(chǎn)量最大，使用最多3）玻璃纖維玻璃纖維是最早用于聚合物基復(fù)合材料的

18、一種增強(qiáng)材料，是一種性能優(yōu)異的無(wú)機(jī)非金屬材料，成分為二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化硼、氧化鎂、氧化鈉等玻璃纖維生產(chǎn)用的最廣泛方法是坩堝法拉絲和池窯漏板法拉絲。玻璃纖維制品主要有纖維布、纖維氈和纖維帶等（1）比強(qiáng)度、比模量大（以碳纖維、硼纖維及有機(jī)纖維增強(qiáng)的聚合物基復(fù)合材料的比強(qiáng)度相當(dāng)于鈦合金的35倍，比模量相當(dāng)于金屬的4倍之多）（2）耐疲勞性能好（聚合物基復(fù)合材料中纖維與基體的界面有能阻止材料受力所致的裂紋擴(kuò)展的效果）（3）減震性好（一是由于其具有高的自振頻率，二是由于復(fù)合材料的界面具有吸振能力，使材料的震動(dòng)阻尼很高）（4）過載時(shí)安全性好（當(dāng)過載時(shí)，一部分纖維斷裂，載荷會(huì)迅速重新分配到未破壞的

19、纖維上）（5）耐熱性能好（400時(shí)，鋁合金彈性模量與強(qiáng)度下降，碳纖維或硼纖維增強(qiáng)鋁合金基本不變）（6）各向異性及性能可設(shè)計(jì)性（復(fù)合材料的力學(xué)、物理性能除了由纖維、樹脂的種類及體積含量而定外，還與纖維的排列方向、鋪層順序和層數(shù)密切相關(guān)）（7）良好的加工工藝性（有多種加工工藝如手糊成形、模壓成形、拉擠成形等）復(fù)合材料在飛行器結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用可分為：第一階段：受載不大的簡(jiǎn)單零部件，如各類口蓋、舵面、阻力板、起落架艙門等，可減重1520%第二階段：承力大的部件，如安定面、全動(dòng)平尾、前機(jī)身段、鴨翼等，減重2025%第三階段：復(fù)雜受力部位，如機(jī)翼、中機(jī)身段、中央翼盒等，可減重30%