復合材料結(jié)構(gòu)裝配過程中的制孔和連接

牛祥鑫

摘要：文章主要是分析了復合材料結(jié)構(gòu)裝配的特點，在此此基礎上講解了復合材料結(jié)構(gòu)的制孔和連接情況，望可以為有關(guān)人員提供到一定的參考和幫助。

關(guān)鍵字：復合材料;制孔;連接

1、前言

當前我國經(jīng)濟水平的不斷發(fā)展，同時也推動了我國飛行領域的發(fā)展進程。符合材料是飛機制造過程中常用到的一種高性能材料，在使用過程中應當要注重到材料的裝配問題，有效提高到復合材料的裝配水平，確保到飛機的質(zhì)量。

2、復合材料結(jié)構(gòu)裝配的特點

復合組件的加工技術(shù)非?？量獭秃喜牧嫌兄厥獾奶匦?。在處理過程中，它并不困難，每個部分都太大，實際要求變化太大。在零件處理和配置的過程中，我們必須注意這個問題，并采取有效的措施來處理它。當與其他部件接觸時，許多復合材料易于化學反應，并且嚴重的化學反應也將導致腐蝕。例如，碳纖維復合材料易于與鋁反應，因此我們應該注意鑄造過程中每個部分的性能。玻璃纖維是一種常見的復合材料，由于其非導電特性，它不會與其他材料反應。復合材料在實際應用中有著脆性，并且許多復合材料易于骨折。因此，在組裝過程中，對組裝操作有很大的要求，組裝間隙也不同。不同的墊圈需要用于保護以避免復合材料的沖擊和斷裂。不同種類的復合材料由不同的材料組成，材料層數(shù)也非常高。這些材料的一側(cè)的強度相對較高，中間層的強度相對較小。而且，很容易出現(xiàn)在制造孔的過程中。由于時間依賴性骨折，復合材料與金屬材料一起使用。注意序列。如果沖壓操作由復合材料制成，則易于損壞金屬材料，不能保證孔的質(zhì)量。該材料有著更多層，間隙中的強度相對較弱，并且在外力的作用下易于分解，最終組裝不建議強大的沖擊力。在裝配過程中，復合材料不采用裝配方式，間隙之間的強度一般只有整體強度的一半，如果采用過盈配合的方法，會破壞孔周圍的環(huán)境，如果采用小反差，則必須準備好準備好的金屬設備，在連接過程中，連接失效現(xiàn)象時有發(fā)生，在零件加工過程中，容易出現(xiàn)切割破壞，而且很多零件在加工過程中不夠用，使其能夠承受高性能。如果部分寬度不符合實際的應用要求，或者軸承中的纖維的比例相對較大，則它也會影響負載能力，并且拐角將損壞，并且邊緣距離可能是嵌入式45°，纖維的方向纖維，緊固件故障和無釘夾緊長度夾緊力的不足是不夠的。

3、復合材料結(jié)構(gòu)的制孔

用于航空的復合材料主要是碳纖維和玻璃纖維。玻璃纖維有著良好的可加工性，主要用于飛機的表面部分;碳纖維用于飛機軸承結(jié)構(gòu)，但其可加工性并不好?？字圃靻栴}主要發(fā)生在碳纖維復合部件中。因此，本節(jié)主要集中在碳纖維復合材料上并探討了孔制造的問題。主要原因是復合材料對溫度敏感，易于破裂和分層，刀具磨損嚴重。開口或分層主要發(fā)生在孔的出口處，并且也可能發(fā)生在孔的入口處。如果有一個孔，當鉆孔量大時，可以認為進給量大。當鉆頭剛接觸到零件時，操作者會減慢進給速度，需要減小入口間隙或分層;如果有孔輪廓，可以認為進給功率過高，可能是進給量過大或刀具鈍。因此，選擇合適的刀具以保持良好的刀具狀態(tài)。鉆孔時，放慢進給速度，以減少爆發(fā)。當復合材料零件用單向帶制成時，就特別嚴重，這樣在鉆孔過程中的損傷就減少了，在零件和底部加一層織物。鉆孔溫度不應高于基板的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。為可以避免鉆孔，零件溫度過高。典型的鉆進參數(shù)為2000-3000r/min，每班0.05-0.1mm（按照經(jīng)驗值），但應注意進給速度、速度和速度。鉆削復合材料和金屬時，應注意金屬材料的特性，有效降低金屬屑對復合孔的磨削作用，采用鉆削鉸工藝。一般來說，鉆孔后應該進行壓痕。凹坑技術(shù)類似于鉆井技術(shù)。首先，我們應該注意凹坑深度，其余的不應該太薄;二，調(diào)光后注意圓角。圓角可以直接用點臉部露面加工，或者在現(xiàn)場臉部后用特殊工具拋光。更先進的鉆探方法是使用計算機控制的自動鉆孔設備，無需鉆探模板。鉆孔速度和進給速度可按照不同的材料自動控制。

4、復合材料結(jié)構(gòu)的連接

鉚釘連接常用于連接金屬板。由于鋁和碳纖維復合材料的電化學腐蝕，鉚接過程中鉚釘?shù)恼駝雍筒痪鶆蚺蛎洉е聫秃喜牧系姆謱?。錘子的鉚接受到限制。連接可分為可拆式連接和不可拆式連接?？刹鹦哆B接相對簡單。本節(jié)主要介紹不可拆式連接，高鎖緊螺栓和鉚釘主要用于不可拆式連接緊固件。前兩個連接r角在雙面連接上張緊，鉚釘可用于單邊條件。機械連接主要是指飛機復合結(jié)構(gòu)之間的機械連接。金屬板件通常使用普通鉚釘。由于鋁和碳纖維復合材料之間的接觸，將發(fā)生電化學腐蝕。鉚接過程中鉚釘?shù)恼駝雍筒痪鶆虻臄U展將導致復合材料的生產(chǎn)。因此，錘鉚接有限。連接可分為可拆卸連接和不可拆卸連接，可拆卸連接相對簡單。本節(jié)主要介紹不可拆卸連接。不可拆卸緊固件主要用于高鎖定螺栓，鎖定螺栓，鉚釘?shù)?。前兩個連接緊固件用于雙面連接。鉚釘可用于連接單面姿勢組件，夾緊長度。按照夾緊長度，選擇緊固件的長度。只有緊固件的相應長度可以保證預定的夾緊力和結(jié)構(gòu)性能要求，例如選擇短鉚釘，如果選擇鉚釘過長，則鉚釘將松動，不會產(chǎn)生夾緊力。復合材料的連接模式也不同于傳統(tǒng)的金屬連接模式，這需要特殊的緊固件和連接工具，并且容易出現(xiàn)連接問題，例如矩陣骨折，分層失效等，這將在安裝時產(chǎn)生點。緊固層;當手指傾斜時，形成應力集中點和薄部分;如果待連接部件之間存在間隙，則調(diào)節(jié)墊圈或墊圈的厚度不足，分層，矩陣在安裝后將破壞。

5、結(jié)束語

由上可知，復合材料結(jié)構(gòu)裝配是復合材料中重要的組成部分，當前我國的復合材料結(jié)合狀態(tài)與國外的飛機制造商之間還存在一定差距，為此有關(guān)人員應當增強到對復合材料裝配相關(guān)技術(shù)的研究，才能夠有效提升到飛機制造的整體水平，促進復合材料在我國飛機制造行業(yè)中的實際應用。

參考文獻

[1]楊強， 郭靜， 劉樹興，等. 電紡殼聚糖-聚乳酸復合神經(jīng)導管的分子作用及其生物活性表征[J]. 復合材料學報， 2021， 38（6）：1957-1966.

[2]尉言振. 復合材料反向進給螺旋銑孔工藝研究[D]. 大連理工大學， 2020.

[3]謝堅， 王達， 劉暢，等. 一種用于碳纖維復合材料制動盤的雙向浮動固定結(jié)構(gòu)：， CN111301367A[P]. 2020.

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