飞机制造用什么机械联接联结工艺
日期:2019-08-13

  通俗的讲铆接就是指两个厚度不大的板,通过在其部位上打洞,然后将铆钉放进去,用铆钉枪将铆钉铆死,而将两个板或物体连接在一起的方法。

  飞机在高空飞行,气压随飞行高度增加而降低,为了使座舱内有一定的气压,保证乘座人员有适宜的工作、生活条件,舱体必须密封;由于飞机经常处于高温严寒、雨淋、日晒恶劣环境中飞行,密封要求比较高。

  电磁铆接可代替大功率压铆设备,进行大直径、高强铆钉的铆接;进行难成形材料、大直径及厚夹层的铆接;可以在结构上实现均匀的干涉配合连接。

  电磁铆接自动化设备将高能、低重量电磁铆接动力头应用于自动钻铆机,同以液压为铆接动力的自动铆接设备相比,配置电磁铆动力头的自动铆接设备由于不配合液压系统及用于承受铆接后座力的弓形架,可大大简化设备的结构,减少设备的重量和体积。

  美国格鲁门公司于20世纪70年代初开始将用电磁铆接用于F14复合材料制件的铆接,随后波音公司又在波音系列飞机采用磁脉冲铆接进行装配,包括油箱区的密封铆接。在自动电磁铆接方面,有俄罗斯用于壳体结构和圆筒结构进行补铆的自动化电磁铆接。

  飞机结构所承载荷通过连接部位传递,形成连接应力集中。飞机机体疲劳失效事故的70%起因于结构连接部位,其中80%的疲劳裂纹发生于连接处,因此连接质量极大地影响着飞机的寿命。现代飞机的安全使用寿命要求日益增长。而手工铆接难以保证寿命要求,必须采用自动钻铆装配设备实现稳定的高质量的连接。

  目前连接装配机械化、自动化主要体现在制孔自动化、铆接自动化、装配自动化,自动钻铆制孔主要是对壁板类零件、组件进行制孔然后进行自动铆接,使用部位主要是金属结构的壁板类零件,机器人制孔是解决特殊需要如应用于复合材料零件及自动钻铆机制孔不易实现的部位、或在自动化装配生产线上使用具有重复精度高、生产效率高。

  螺纹连接以普通螺栓、螺钉连接为主要形式,应用最广。螺纹连接主要应用于飞机主要承力结构部位的连接。在飞机大部件对接,如机翼与机身的对接多采用高强度的重要螺栓。还有一些需要经常或定期拆卸的结构,如可卸壁板、口盖、封闭结构的连接,以及易损结构件,如前缘、翼尖等的连接,广泛采用托板螺母连接形式,能很好地解决工艺性、检查维修和便于更换的问题。

  受力接头:承受或传递空气动力、操作力、冲击力或加速度引起的比较大的载荷以及连接比较厚的工件;它的主要承受剪力或拉头的连接,段件之间的连接,蒙皮与部件骨架的连接以及骨架重要受力部位的连接等,都采用螺接。这一类螺栓在现代轻型飞机上约有5万多件,重型飞机多达40万件。

  非受力接头:主要起连接固定作用,常用在各种仪表、设备、电缆、导管和它们的支持件之间的连接,以及各种大小口盖,整流包皮和蒙皮之间的连接等,也大多采用螺接。

  在飞机结构上的螺栓连接件中,除应用一般的普通螺栓外,对于抗疲劳要求高的结构部位,还可以使用高锁螺栓和锥形螺栓。如波音747、DC-10、P-15等飞机的主承受力结构部位上都有所应用。波音747上有高锁螺栓4万件、锥形螺栓7万件。F-15机身中段隔框的两半部连接也用锥形螺栓,以确保振动时不致松动。

  胶接技术可用于连接不同材料、不同厚度、二层或多层结构。胶接结构重量轻,密封性能好,抗声振和颤振的性能突出。胶层能阻止裂纹的扩展,具有优异的疲劳性能,此外胶接结构制造成本和维修成本低。胶接蜂窝胶接结构及金属层板结构在大飞机上的应用前途宽广。

  英国在1946年采用全金属胶接技术制造了世界上第一架有铝合金胶接结构的鸽子号支线客机,随后在很多支线客机大量采用胶接结构,到1986年BAe-146客机已经安全飞行了120000h。美国生产的L-1011飞机的增压客舱全部采用了大型的胶接整体壁板,机身增压舱直径大部分为6m,全长46m,由5个筒形舱组成,划分为27块大型胶接壁板。全金属胶接技术在L1011飞机上得到充分发挥。进入80年代后,波音757、767客机也都采用大量的钣金胶接结构。

  金属蜂窝夹层粘接结构大量应用于飞机结构始于美国,美国研制的B一58轰炸机,蜂窝夹层粘接结构占机体表面积85%,比铆接结构减重30%。

  利用胶接技术将各向同性的铝合金薄板与各向异性的纤维复合材料结合起来,可以得到兼具二者优点、并克服各自缺点的新型结构材料-纤维铝合金复合层板胶接结构,基于芳纶纤维的复合层板称为ARALL结构,基于玻璃纤维的复合层板称为GLARE结构。

  GLARE层板具有比ARALL层板更好的损伤容限和更宽的应用范围,ARALL层板的芳纶纤维抗压性能差,在循环压应力作用上容易断裂因此,ARALL层板只能用做机翼下蒙皮,而不适合用做机身蒙皮,GLARE层板结构不存在这个问题。Airbus公司正在研制的A380大型宽体客机将采用GLARE制造机身上壁板,包括整个客舱的上半部分,比采用铝合金板减重800kg。www.mm5555.com。预示着复合层板在大型军、民用运输机上将有较好的应用前景。