飞机装配工艺学

胶接点焊特点：静强度、疲劳强度高，重量、成本低。胶焊后阳极化处理,改善了防腐蚀性能（先焊后胶：预装配【检验零件配合面间隙，影响胶层厚度】面清理【比纯点焊高】装配和定位【与铆接工艺相同】检验后防护处理【阳极化处理、涂漆或阳极化后涂漆】先胶后焊：不加溶剂的，粘性大，不需晾置特殊的焊接规范；工作环境高：温度、湿度要求；工艺要求高、焊接变形不易矫正） 搅拌摩擦焊：质量好，可焊异种材料；操作简单，易自动控制，效率高；电能消耗少；但设备要求高，一次性投资大。 一般要求等断面对接。优越性：降低制造成本，提高制造效率，提供新的飞机结构可能性 装配定位：按基准零件定位（重要、刚度大，准确度高的零件）按划线定位（用量具，平面零件，刚度大，准确度不高）装配夹具定位特点（型架起夹紧件，定位件，骨架的作用，保证制造准确度，刚度，操作快捷、方便，结构简单，制造成本低）按装定位孔定位（定位迅速、方便，准确度比工艺装备定位的低，比划线定位的高）【用装配定位孔定位：可以保证装配空之间的协调性；用坐标定位孔定位：按基准轴线相对关系制孔；安装定位孔定位法：a定位迅速，方便b不用或仅用简易的工艺装备c定位准确度比工艺装备定位的低，比画线定位的高】 飞机装配准确度的要求：部件气动力外形、部件内部组合和零件的位置、部件间相对位置 制造准确度：零件、组合件或部件的实际形状和尺寸与飞机图纸上所规定的公称尺寸相符合的程度 协调准确度：两个配合零件、组合件或部件之间配合部分的实际形状和尺寸相符合的程度 工艺补偿法：装配时进行相互修配或装配后进行精加工（考虑单个零件） 设计补偿法：飞机在结构中采用垫片补偿、间隙补偿、谅解不常见以及可调补偿件（装配过程） 埋头窝锥度（双锥度）；减小压铆力，防止铆钉出现裂纹，保证填满埋头窝，保证密封性能 互换和协调的基本：互换性（独立制造的零件/组合件在装配安装时，除设计规定的调整外，不经任何修配或补充加工，装配后能够满足产品使用的技术要求）协调性（两个或多个相互配合或对接的飞机结构单元之间、飞机结构单元与它们的工艺装备之间、成套工艺装备之间，配合尺寸和形状的一致性） 模线和样板：模线（按1:1比例准确地绘制在金属板或明胶板上的航空器外形和结构的理论图或结构图。分类：理论模线、结构模线~、运动~）样板（按照模线或数据而加工成的专用量具） 模线-样板协调系统：保证飞机零件、组合件、锻件和部件的互换性，和保证它们主要参数-外形、接头和分离面的互换性 反标准样件：是保证部件标准样件与其组合件标准样件之间相互协调的标准工艺装备 标准样件：是用于安装装配型架，它带有组合件或部件的外形和接头，由于装配型架上只需控制主要切面处的外形，所以在安装标准样件上只是在装配件的纵横向骨架处才是加工出实际外形 疲劳寿命：渗碳、渗氮、干涉配合、喷丸强化、孔冷挤压强化、压合衬套 特点：渗碳和渗氮属于零件表面处理技术，采用干涉配合铆接或干涉配合螺接，使孔壁形成塑性变形层。喷丸强化使表面形成参与压应力层。孔的冷冻挤压强化是在孔壁产生残余压应力层。压合衬套使孔壁产生塑性变形层。 机械连接的特点:优点(工艺、工具简单，成本低廉，质量稳定可靠，检验直观，适应性好，技术进展，满足要求)弱点(材料破坏，力学性能不连续，应力集中，削弱强度、疲劳强度，结构增重和变形) 铆接特点：正铆（优点：表面不受损；缺点：大的顶铁力，铆枪在工件内部）反铆（优点：顶铁力小， 常用于骨架铆接；缺点：直接打击蒙皮表面） 铆接：1、自动铆接、手工铆接；2、普通铆接、密封铆接、特种铆接；普通铆接方法：锤铆（正铆、反铆）、压铆； 特种铆接：环槽铆接、抽芯铆接等；铆钉形式：凸头铆钉、沉头铆钉、无头铆钉、冠状铆钉 铆接不得下陷：原因可能出现虚铆，蒙皮受力后，使铆钉松动，降低连接强度， 干涉配合铆接：原理（干涉铆接是沿整个迭层厚度的埋头窝和孔内部都获得规定的钉孔干涉量的铆接方法）特点（铆钉小于孔, 铆接后铆钉膨胀产生干涉）干涉配合铆接种类（普通铆钉干涉配合、无头铆钉干涉配合、冠头铆钉干涉配合） 复合材料：比强度高、比模量高；破损安全性能与疲劳性能好；高温性能好；工艺性好。缺点：断裂伸长小、抗冲击差、横向强度、层间剪切强度差，树脂的吸湿性；手工操作多，质量不稳定、成本较高。 制孔技术特点：刀具磨损严重，耐用度低；孔加工质量差 复合材料切割技术：机械切割（局部高温、热影响区有灼烧，易分层、损伤边缘，切割厚度适中）激光（局部高温、热影响区有灼烧，切缝有毛边，切割厚度单层）高压水切割（无热影响，切缝窄、光整） 蜂窝：制造过程：蜂窝芯的制造、夹心外形的加工、蒙皮与蜂窝芯胶接前的清洗、涂胶与装配、固化、装配件的检验与试验。方法：拉伸法、成形法 分析各种铆接方式、干涉量对疲劳性能的影响：普通铆接：干涉量小、不均匀，疲劳强度低；冠状铆钉铆接：干涉量较均匀，疲劳强度较高；无头铆钉：干涉量均匀，疲劳强度高；环槽铆接：干涉量均匀，疲劳强度高。干涉量的影响：干涉量过小不能形成足够的干涉量，不能提高疲劳强度；干涉量过大会产生应力腐蚀甚至引起结构变形。措施：控制钉孔间隙、铆接前钉杆外伸量、铆摸形状、压铆力、压铆时的闭合高度、表面粗糙度。使得应力的变化幅度减小到最小、同时减小平均应力；最佳干涉量产生的预应力，不会引起结构变形；预应力小于产生应力腐蚀的临界值；干涉量大于孔切削刀痕的深度。 比较机械连接、胶接、焊接、胶焊连接技术的特点：铆接（增重，孔边应力集中,疲劳强度低，劳动量大，工作环境差，阳极化膜破坏,孔边裂纹腐蚀。强度高）胶接（剥离强度低，质量稳定性差。表面质量好，疲劳强度高，密封、防腐性好）点焊（疲劳强度低于铆接，焊区塑性降低，阳极化处理产生腐蚀性电解液，焊接材料、结构限制。效率高、增重少、表面光滑）胶焊（静强度、疲劳强度高，重量、成本低。胶焊后阳极化处理,改善了防腐蚀性能） 胶接的技术:与铆接、焊接相比，胶接的主要优点(充分利用被粘材料的强度，材料连续、操作温度低；联接件的材料范围宽广，金属之间、非金属之间，金属非金属之间；联接后的重量轻，材料的利用率高，如某飞机采用胶结重量减15%；成本低，工艺简单；在全部胶接面上应力集中小，故耐疲劳性能好；有良好的密封性、绝缘性和防腐性：可连接薄板、胶接结构表面光滑，具有良好的气动力性能。）胶接缺点（抗剥离、抗弯曲及抗冲击振动性能差；耐老化及耐介质(如酸、碱等)性能差；胶粘剂(gooey)对温度变化敏感，影响胶接强度；胶接件的缺陷有时不易发现。） 胶接工艺过程：预装配（对所有被粘零件进行预装配及修配，零件协调、贴合，修配； 要求：各胶接表面配合良好。控制胶层厚度。协调装配位置。） 胶接表面制备[（去油、去污，适当的表面粗糙度、 改变表层结构形态、改变表面物理化学性质（化学处理形成人工氧化膜），提高表面防腐能力，物理处理：汽油、丙酮、水清洗。 化学处理：重铬酸钾阳极化、磷酸阳极化。）涂胶和烘干（底胶，保护处理好的胶接表面，浸润表面，增强粘附作用)]涂胶-烘干；要求涂胶均匀，无气泡，严格控制用量。）装配（胶接模具中组装零件，定位并夹紧。）固化（控制固化参数，保证固化充分，控制温度压力和时间。设备：热压罐，压力机，热压夹具）清理和密封防护（不去除外露的胶缝，保证密封。) 先焊后胶：预装配—表面清理—装配与定位—点焊—固化—检验—阳极化处理 先胶后焊：预装配—表面清理—涂胶—装配与定位—点焊—固化—检验—阳极化处理 胶接接头典型受力情况：拉伸→剪切→剥离→劈裂 飞机装配工艺的特点：1采用保证互换协调的方法2生产准备工作量大3批量小，手工劳动量大4长寿命，可靠连接5零件加工方法多样，装配劳动量比重大 工艺分离面划分：由于生产上的需要，为了合理满足工艺过程的要求，按部件进行工艺分解出来分里面，部件划分的的锻件，及部件、锻件划分的板件和组合件