飛機復合材料結(jié)構(gòu)裝配連接技術(shù).pdf

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1、飛機復合材料結(jié)構(gòu)裝配連接技術(shù)AssemblyandFasteningTechnologyforCompositesStructureinAircraft哈爾濱飛機工業(yè)集團有限責任公司常仕軍肖紅侯兆珂董楹常仕軍畢業(yè)于西北工業(yè)大學航空字航制造工程專業(yè)，現(xiàn)為中航工業(yè)哈爾濱飛機工業(yè)集團有限責任公司主管工藝員。主要從事直升機和通用飛機的膠接、鉚接、總裝工藝指導工作。近年來，復合材料以其較高的比強度、比模量、較好的延展性、熱膨脹系數(shù)小、抗疲勞能力和抗振能力強、抗腐蝕、獨特的耐燒蝕性、各向異性和可設計性等特點，以及采用共同化、共膠接為核心的整體成型技術(shù)；能夠大幅度地減少零件、緊固件和模96航空制造技術(shù)·2

2、010年第6期隨著復合材料在飛機結(jié)構(gòu)上應用比例的大幅度提高，復合材料結(jié)構(gòu)裝配連接方面存在的問題逐漸突出。與國外飛機制造公司相比。我國復合材料結(jié)構(gòu)制造裝配基礎差、技術(shù)水平低，復合材料結(jié)構(gòu)裝配連接技術(shù)已成為我國飛機研制過程中的關鍵技術(shù)之一。具數(shù)量，簡化裝配工序，提高整體結(jié)構(gòu)的綜合性能，縮短生產(chǎn)周期，降低制造成本，成為新一代飛機機體結(jié)構(gòu)四大主要材料之一。從空客A380飛機上復合材料用量占機體重量的25％，到波音787飛機的50％，再到A350的52％，復合材料在機體結(jié)構(gòu)上的應用以年均9％的速率增長[1-210隨著復合材料在飛機結(jié)構(gòu)上應用比例的大幅度提高，復合材料結(jié)構(gòu)裝配連接方面存在的問題逐漸突出。

3、與國外飛機制造公司相比，我國復合材料結(jié)構(gòu)制造裝配基礎差、技術(shù)水平低，復合材料結(jié)構(gòu)裝配連接技術(shù)已成為我國飛機研制過程中的關鍵技術(shù)之一。復合材料結(jié)構(gòu)裝配連接方法由于受實際生產(chǎn)中復合材料成型工藝技術(shù)水平的限制，并考慮到設計、工藝、維修、運輸?shù)确矫娴男枨?，從制造、裝配、使用和維護的實際需要出發(fā)，復合材料結(jié)構(gòu)設計還保留著大量的設計分離面和工藝分離面，這些分離面需要在裝配階段與其他復合材料結(jié)構(gòu)件或金屬結(jié)構(gòu)件進行裝配連接。與金屬結(jié)構(gòu)相比，復合材料層間強度低、抗沖擊能力差等弱點【3J，決定了其結(jié)構(gòu)的裝配連接難度大、技術(shù)要求高。合理和靈活地運用復合材料的連接形式及方法，是提的主要形式，鉚接連接就是利用鉚釘?shù)乃?/p>

4、性變形而產(chǎn)生的夾緊力，使2個零件成為一個整體。其主要工藝流程是：制鉚釘孔-+锪埋頭窩一放釘一壓緊鉚接件一形成鐓頭一完成鉚接一檢查。常見的鉚接方法有壓鉚和錘鉚14]。壓鉚是利用擠壓力而形成鐓頭的鉚接方法，其主要特點有：·鉚釘桿在形成過程中膨脹較均勻，對孔的填充較好；·釘桿端頭鐓粗也比較均勻，能控制鐓頭一定的高度，不易發(fā)生鼓包、壓傷、鉚縫下陷及其他表面缺陷；·鉚接時零件緊密貼合，外形好，連接強度較高；·勞動強度低，無振動和噪聲，有利于復合材料結(jié)構(gòu)件的鉚接，可防止復合材料的局部損傷。高復合材料結(jié)構(gòu)件強度、減輕結(jié)構(gòu)重·便于拆裝，可重復裝配。錘鉚就是在鉚接過程中，用鉚槍量、充分發(fā)揮復合材料優(yōu)異特性的重

5、機械連接的缺點是：或榔頭錘擊鉚卡，鉚卡錘擊鉚釘，產(chǎn)要條件之一?！秃喜牧辖Y(jié)構(gòu)件裝配前鉆孔困生間隙沖擊力和頂鐵的反作用力，使復合材料零件之間或復合材料難，刀具磨損快，孔的出口端易產(chǎn)生鉚釘桿鐓粗而形成鐓頭的鉚接方法。與金屬零件之間的裝配連接，通常有分層；錘鉚分為正鉚和反鉚2種，正鉚法是機械連接、膠接和混合連接3種方法。·開孔部位引起應力集中，強度用頂鐵頂住鉚釘頭，鉚卡錘擊鉚釘桿在復合材料連接工藝技術(shù)中，選局部降低，孔邊易過早出現(xiàn)擠壓破而形成鐓頭的鉚接法；反鉚法則是用何種連接方法，主要是根據(jù)實際壞；用頂鐵頂住鉚釘桿，用鉚卡錘擊鉚釘使用要求而定的。一般來講，當承載·金屬緊固件易產(chǎn)生電化學腐頭的鉚接方

6、法。正鉚鉚接變形小，表較大、可靠性要求較高時，宜采用機蝕，需采取防護措施；面質(zhì)量好，鉚接強度較高，適于薄壁械連接；當承載較小、構(gòu)件較薄、環(huán)·復合材料結(jié)構(gòu)在實施機械連接復合材料結(jié)構(gòu)件的鉚接；但勞動強境條件不十分惡劣時，宜采用膠接連過程中易發(fā)生損傷；度大，頂鐵較重，鉚接件不易自動壓接；在某些特殊情況下，為提高結(jié)構(gòu)·增加緊固件或鉚釘?shù)闹亓?，連緊，容易使鉚縫產(chǎn)生間隙，層壓復合的破損一安全特性時，可采用混合連接效率低。材料易產(chǎn)生分層缺陷。反鉚頂鐵較接。按照所用緊固件及連接工藝的輕，能促使鉚接件貼緊，削除鉚接件1機械連接不同，機械連接又可分為鉚接、螺接間的間隙，但鉚接件易變形，鉚釘處復合材料的機械連接是

7、指將復和專用緊固件連接。其中鉚接是一會產(chǎn)生局部凹陷，容易導致薄壁復合合材料被連接件局部開孔，然后用鉚種不可拆卸的連接；螺接可傳遞大材料結(jié)構(gòu)件產(chǎn)生裂紋，鉚接件表面易釘、銷釘和螺栓等將其緊固連接成整載荷，便于裝卸，其安裝工藝基本與產(chǎn)生傷痕，不光滑。體。在復合材料的連接中，機械連接金屬結(jié)構(gòu)相同；為了滿足某些特殊復合材料結(jié)構(gòu)件鉚接時，鉚釘桿仍是主要的連接方法。要求，如在結(jié)構(gòu)不開敞、難于觸及、密的鐓粗使孑L區(qū)產(chǎn)生較大的