飛機(jī)壁板件裝配工藝研究

戰(zhàn)鑫銘

摘 要： 隨著科技的發(fā)展，對飛機(jī)的性能要求越來越高，對其制造準(zhǔn)確度提出了很高的要求，飛機(jī)壁板件由弱剛性薄壁件構(gòu)成，薄壁件因其特征易引起偏差，進(jìn)而影響最終產(chǎn)品的裝配質(zhì)量。本文以飛機(jī)制造中典型的壁板件為例，提出了壁板件的機(jī)構(gòu)組成，給出了各部分零件的特征，并提出了一種可行的壁板件裝配工藝。

關(guān)鍵詞： 壁板件結(jié)構(gòu);壁板件裝配工藝

1.壁板件結(jié)構(gòu)組成

如圖1.1所示，飛機(jī)典型壁板件主要由蒙皮、長桁、角片和鈑金框組成：

（1）蒙皮

蒙皮通常由厚度2mm左右的鋁鋰合金制成的一種薄壁件。蒙皮構(gòu)成了飛機(jī)的氣動外形，并保持機(jī)體表面光滑，在其表面起到“薄膜”效應(yīng)。蒙皮可將內(nèi)壓載荷、垂直及水平方向的剪力和彎矩等載荷傳遞給機(jī)身骨架。

（2）長桁

長桁通常由厚度為1.3mm左右的鋁鋰合金制成，截面為字母Z形。長桁與蒙皮組成加強(qiáng)構(gòu)件承受機(jī)身彎矩引起的軸向力和局部氣動力引起的剪力，長桁承擔(dān)作用在蒙皮的部分載荷并將其傳遞給其它機(jī)身骨架。長桁對蒙皮起到加強(qiáng)作用，可提高蒙皮承受壓力以及剪力時(shí)的失穩(wěn)臨界應(yīng)力。

（3）角片

角片通常用鋁合金制成，厚度為2mm左右。在壁板件結(jié)構(gòu)中角片分別與蒙皮、長桁和鈑金框相鉚接。其作用：a.使相關(guān)部件的尺寸定位得到一定的補(bǔ)償;b.將壁板件垂直方向上的載荷傳遞給鈑金框，并有助于長桁分布排列。

（4）鈑金框

鈑金框通常由厚度為1.7mm左右的鋁合金材料制成，截面為字母Z形。鈑金框有普通框和加強(qiáng)框兩種，鈑金框通過角片和蒙皮以及長桁連接，用于保持壁板件的截面外形并且固定蒙皮和長桁。鈑金框?qū)⒓休d荷通過角片以剪流形式分散傳遞給機(jī)身蒙皮，并可防止壁板件在縱向壓縮載荷作用下可能發(fā)生的彈性失穩(wěn)。

2.壁板件裝配工藝

壁板件通常由數(shù)量較多的弱剛性鈑金件組成，弱剛性薄壁件裝配時(shí)產(chǎn)生變形而導(dǎo)致裝配偏差，為保證裝配精度需要專門的裝配型架（夾具）來定位夾緊，以確定各零件間的相對位置，保證壁板件具有準(zhǔn)確的尺寸和氣動外形。

內(nèi)外卡板定位零件、用內(nèi)型卡板定位、用包絡(luò)板定位、按裝配孔定位是壁板件常用的裝配方法。內(nèi)型卡板定位法具有型架結(jié)構(gòu)相對簡單、操作比較方便的特點(diǎn)，如圖2.1所示。傳統(tǒng)的內(nèi)型卡板不但可以對蒙皮內(nèi)表面進(jìn)行定位，而且還可以通過安裝在內(nèi)型卡板上的定位夾緊件對長桁、角片和鈑金框這些骨架零件進(jìn)行定位夾緊。這種傳統(tǒng)的方式進(jìn)行零件的定位需要大量的定位夾緊工裝，勢必會增加制造成本、提高裝配型架安裝的難度。為避免該問題，本文提出以蒙皮、長桁、角片和鈑金框各零件間自定位的方式進(jìn)行裝配，各零件間通過確定性定位孔（DA孔）定位（如圖2.2），并臨時(shí)緊固然后再進(jìn)行相應(yīng)的鉚接工序。以DA孔這種方式進(jìn)行裝配在實(shí)現(xiàn)工裝需求量的最小化的基礎(chǔ)上提高了壁板件的裝配效率。

壁板件具體的裝配工藝流程如下：

（1）首先利用工藝耳片將蒙皮安裝在型架上，蒙皮內(nèi)形通過內(nèi)型卡板確定，并用綁帶夾緊。內(nèi)型卡板數(shù)量較多，需要先將長桁放入內(nèi)型卡板的缺口上，以防止其安裝困難;

（2）其次通過DA孔緊靠蒙皮內(nèi)形將長桁定位，并用臨時(shí)緊固件將蒙皮與長桁緊固;

（3）再次角片通過DA孔緊靠蒙皮內(nèi)形定位，并用臨時(shí)緊固件將長桁與蒙皮緊固;

（4）長桁、角片在蒙皮上定位后，需要做如下鉚接：長桁與蒙皮、角片與蒙皮、角片與長桁;

（5）最后鈑金框通過DA孔在相應(yīng)的角片上進(jìn)行定位并臨時(shí)緊固，然后進(jìn)行鈑金框與角片的鉚接。

結(jié)論

本文介紹了飛機(jī)用壁板的典型結(jié)構(gòu)并分析了其特征，給出了壁板件的裝配工藝以及流程，可作為高精度裝配的理論基礎(chǔ)。

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