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世界民用飞机工业先进制造技术(二)

编辑:语际翻译     2009-5-12         转载请注明来自  语际翻译公司 http://www.scientrans.com

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先进机械连接技术

        发达国家的飞机连接装配已由单台数控自动钻铆机的配置向由多台数控自动钻铆机、托架系统配置或由自动钻铆设备和带视觉系统的机器人、大型龙门机器人、专用柔性工艺装备及坐标测量机等多种设备、不同配置组成的柔性自动装配系统发展。

        自动钻铆系统:美国、俄罗斯、法国、德国等国家发展的系列化钻铆机,有中小型钻铆机、大型自动钻铆机、安装特种紧固件的钻铆机和微型自动钻铆机。

        自动钻铆机托架系统:自动钻铆机与托架系统相配套,能提高效率。对较大尺寸结构、复杂结构,尤其是双曲度的飞机机身和机翼壁板进行自动钻铆,配备全自动托架系统以实现工件的自动定位和调平,而对于外形较平直的中小结构的壁板大多配置手动、半自动托架系统。

        机械手或机器人:采用自动机器人装配系统可实现对不开敞、难加工部位的装配。工业机械手-机器人作为柔性装配系统中一个不可分割的部分,能有效提高装配效率和装配质量,降低装配成本。
柔性自动钻铆、装配系统使生产效率大大提高,如B767,B777采用翼梁自动装配系统,提高效率14倍,费用降低90%,废品率降低50%。

        现代飞机都有较高的寿命要求,在机械连接中影响寿命的工艺因素主要有:孔的加工精度和表面质量、连接配合的干涉量和胀紧力实现的精度等。国外在精密制孔方面,开发了许多先进的钻型刀具,并采用自动化制孔工具和设备制孔,如自动进给钻、自动钻铆机、机器人、激光导引的钻床、精密加工中心制孔,保证了制孔精度和实现了光洁制孔。

        为了提高连接疲劳性能,除采用光洁制孔外,还对孔表面采用强化工艺,采用干涉紧固件及自动化装配系统保证连接配合所需的干涉量和胀紧力的精度,实现长寿命连接。

树脂基复合材料构件技术

        树脂基复合材料具有高的比强度、比模量、抗疲劳、耐腐蚀、成形工艺性好以及可设计性强等特点,现已成为飞机结构中与铝合金、钛合金和钢并驾齐驱的四大结构材料之一。国外干线客机用量约15%,其应用水平成为飞机先进性的一个重要标志。

        为满足飞机上扩大复合材料应用的需求,飞机制造商在不断地完善复合材料层压板真空袋-热压罐制造技术,并不断地开发高性能低成本的复合材料制造技术,如:纤维缝合技术、树脂转移模塑成形技术(RTM)、树脂膜渗透成形技术(RFI)、真空辅助树脂渗透成形技术(VARI)、纤维铺放技术、电子束固化技术及膜片成形技术等。

胶接结构制造技术

        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型飞机上的应用前途宽广。

1.全金属胶接结构制造技术
        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(Dove)支线客机,随后在很多支线客机上得到推广应用(如JF-340支线客机)。1978年投产的BAe-146客机大量采用了胶接结构,到1986年BAe-146飞机已安全飞行了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飞机上得到了充分发挥。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。

2.蜂窝夹层胶接结构技术
        金属蜂窝夹层胶接结构大量应用于飞机结构始于美国,美国研制的B-58轰炸机,蜂窝夹层胶接结构占机体表面积的85%,比铆接结构减重30%。

        通过70年代美国实施PABST计划,彻底解决了胶接蜂窝结构耐腐蚀的问题,形成了新一代的耐久胶接技术。80年代,为进一步提高产品的精度和产品合格率实施了“工艺现代化计划”,革新制造环境,包括制造工艺、质量保证及生产管理。上述计划实施后,确保了产品质量。对关键工序实行了计算机控制的自动化生产,提高了生产效率,降低了生产成本。

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