某型機(jī)鋼索安裝例行試驗(yàn)不合格分析研究

李文輝，熊承漢，羅小松

（航空工業(yè)洪都，江西 南昌，330024）

0 引言

某型機(jī)零件名稱為鋼索安裝（見圖1），是飛機(jī)操縱系統(tǒng)的重要組成部分，依據(jù)產(chǎn)品圖樣及工藝文件要求，從一定數(shù)量的成品鋼索零件中抽取一件做破壞試驗(yàn)，當(dāng)破壞力大于圖樣要求時(shí)，方可認(rèn)定產(chǎn)品合格，當(dāng)首次破壞試驗(yàn)失敗時(shí)，必須抽取翻倍數(shù)量進(jìn)行二次試驗(yàn)，且要求破壞力均大于圖樣要求時(shí)，方可認(rèn)定產(chǎn)品合格。

圖1 鋼索安裝圖樣

在某次生產(chǎn)該圖號到了做破壞試驗(yàn)工序時(shí)，隨機(jī)從中抽取1件進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果為鋼索-434端破壞力為2073N，小于藍(lán)圖規(guī)定的2250N要求。

試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

圖2 -431圖樣

圖3 -434圖樣

表1 首次例行試驗(yàn)結(jié)果

在首次例行試驗(yàn)失敗后，隨即翻倍抽取零件進(jìn)行第二次例行試驗(yàn)，結(jié)果為有一件鋼索-434端破壞力為2124N，仍小于藍(lán)圖規(guī)定的2250N要求。試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表2 第二次例行試驗(yàn)結(jié)果

綜上，兩次例行試驗(yàn)抽檢破壞試驗(yàn)均未滿足圖紙要求，且不合格處均為-434端接頭處的破壞力不合格。

1 例行試驗(yàn)不合格原因分析

對鋼索生產(chǎn)試驗(yàn)流程進(jìn)行了調(diào)查，梳理歷次鋼索例行試驗(yàn)情況，對可能造成例行試驗(yàn)不合格的因素進(jìn)行分析及相關(guān)試驗(yàn)。

1.1 零件制造工藝分析

1）零件生產(chǎn)加工工序安排為：先按航標(biāo)文件編結(jié)鋼索一端頭，釬焊后收壓球頭并裝配-434，然后裝配零件并編結(jié)鋼索另一端頭，釬焊并收壓球頭，裝配零件后進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)，最后進(jìn)行例行試驗(yàn)，通過對產(chǎn)品圖樣及工藝文件分析，該零件制造工藝符合產(chǎn)品圖樣要求，工藝指令中工藝方法和工序內(nèi)容未發(fā)生過更改。

2）通過對-434產(chǎn)品圖樣及工藝文件查對與分析，-434零件制造工藝符合產(chǎn)品圖樣要求，且實(shí)際制造出的實(shí)物完全符合產(chǎn)品圖樣。

1.2 零件生產(chǎn)過程分析

鋼索零件共11件，生產(chǎn)加工主要過程為：先將鋼索預(yù)拉伸，未發(fā)現(xiàn)鋼絲有斷絲情況，后將鋼索按HB5-3-7*7-2.15進(jìn)行編結(jié)成球形，為防止球形接頭松散采用釬焊編結(jié)端頭，然后將編結(jié)端頭用模具收壓成φ5.5球頭，其過程符合HB5-32-83說明書要求，使用的編結(jié)工具不存在鋒利的銳邊，不會對編結(jié)的鋼索產(chǎn)生劃傷等情況，且該零件近年來生產(chǎn)的操作工人為同一操作工人，鋼索編結(jié)方法符合HB5-32-83《手編鋼絲繩端頭說明書》[1]，近年來也未出現(xiàn)過此鋼索例行試驗(yàn)失敗的情況。

通過對例行試驗(yàn)不合格的-434零件進(jìn)行查看，零件φ5.5孔根部部分存在無錫焊填充情況，對-430鋼索裝配穩(wěn)定性及破壞力造成一定影響，即鋼索在破壞力試驗(yàn)時(shí)編結(jié)收壓成φ5.5鋼索球頭與-434零件φ5.5孔根部接觸面較小，因操作技能要求較高，孔根部難以填滿焊錫，造成-434端鋼索受力不均勻，導(dǎo)致鋼索在破壞力作用下容易出現(xiàn)斷絲。

1.3 綜合分析

通過對鋼索零件的設(shè)計(jì)要求、工藝流程和生產(chǎn)制造過程的分析可以發(fā)現(xiàn)，影響鋼索-434編結(jié)端頭強(qiáng)度的主要因素為鋼索φ5.5球頭在-434內(nèi)的接觸面存在未充分填充情況[2]。

1.4 結(jié)論驗(yàn)證

為了驗(yàn)證鋼索球頭在-434內(nèi)的接觸形式對于鋼索破壞力的影響，開展了不同接觸形式下的鋼索球頭與-434的抗拉工藝試驗(yàn)，試驗(yàn)對比了平面和錐面兩種接觸形式（詳見圖4），并對兩種接觸形式下的鋼索端頭與-434的破壞抗力進(jìn)行了測試，試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

圖4 -434零件φ5.5根部兩種結(jié)構(gòu)形式

表3 測試結(jié)果

通過對以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，例行試驗(yàn)件-434零件孔根部錫焊未填滿的情況下，其破壞力不滿足藍(lán)圖要求，而此次驗(yàn)證件在-434零件孔根部錫焊均填滿的情況下其破壞力均滿足藍(lán)圖要求，且錐面接觸形式下的球頭鋼索的破壞力遠(yuǎn)大于平面接觸形式下的球頭鋼索，以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)可充分驗(yàn)證-434零件孔根部接觸形式直接影響例行試驗(yàn)件破壞力大小。

2 結(jié)論

通過對鋼索零件的設(shè)計(jì)要求、工藝流程和生產(chǎn)制造過程的分析，以及對試驗(yàn)件的驗(yàn)證可以得出，影響鋼索-434編結(jié)端頭強(qiáng)度的主要因素為：操作者裝配鋼索φ5.5球頭在-434內(nèi)的接觸形式存在根部未填滿焊錫；另外通過-434端鋼索接頭驗(yàn)證試驗(yàn)及試驗(yàn)數(shù)據(jù)反映出-434零件孔根部接觸形式影響例行試驗(yàn)件破壞力，故鋼索零件接頭例行試驗(yàn)不合格的主要原因?yàn)?434零件的φ5.5孔的根部結(jié)構(gòu)形式，提請了設(shè)計(jì)對結(jié)構(gòu)進(jìn)行更改到位。

通過采取上述措施，保證了鋼索正常的可承載力大小，確保了操縱系統(tǒng)的可靠性，而飛機(jī)的操縱系統(tǒng)主要作用是改變或保持飛機(jī)的飛行狀態(tài)，因此提高操縱系統(tǒng)的可靠性有利于飛機(jī)的可操作性，從而有效地提高了飛機(jī)的安全性。