王厚闽

【摘 要】以飞机电子电器支架为例，对飞机钣金件的设计方法思路及存在的问题进行探讨和总结。

【关键词】飞机；钣金件；设计

中图分类号： V261.28 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）23-0062-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.23.024

【Abstract】Taking the aircraft electronic and electrical bracket as an example， the design method and existing problems of the aircraft sheet metal parts are discussed and summarized.

【Key words】Aircraft；Sheet metal；Design

飞机钣金零件品种多，每种数量少，为了让钣金零件有更好的工艺性，不仅要用性能优良的原材料，合理选择工艺方法来满足零件设计的要求。[1]最重要的是从设计源头提高钣金零件的设计水平，减少在工艺审查中因为钣金件工艺性差导致零件重新设计。

在设计飞机的过程中，无论是军机还是民用飞机都会大量使用钣金支架。飞机上的内饰、电线电缆、液压管路和电子电器设备等都需要通过支架与飞机主结构相连。因此，飞机设计人员必须掌握飞机钣金支架的设计方法，在提升产品设计质量的同时考虑到减重及零件的工艺性，避免因钣金支架的问题造成飞机增重，甚至是主要系统发生故障。

1 飞机钣金支架设计流程

1.1 系统专业输入

在飞机的设计中，内饰、电线电缆、液压管路和电子电器设备等专业都会向支架设计工程师提出输入条件及打样数模，例如：孔的位置，电搭接和功能等要求。

1.2 合理性分析

支架设计人员根据输入条件及打样数模，分析打样数模在机体结构上安装位置是否合适，要求是否合理。如果分析不可行则需要反馈提出输入条件的专业部门。

1.3 利用现有零件

飞机设计中会使用数个系列的标准支架。在设计的过程中，首先考虑使用标准支架。其次考虑本模块中已经设计完成的支架。最后考虑设计新的支架。

1.4 设计钣金零件

设计人员根据钣金件功能选择不同材料，一般材料鋁合金材料，对于有防火需求，会选用钛合金材料。在保证功能和强度的情况下，使用厚度较小的材料，保证零件重量较少。钣金件与不同材料结构件连接，需要选用不同大小和种类的紧固件，选用的紧固件直径越大，零件也会越大，在设计完零件后要去掉零件多余重量。核对弯曲半径及翻边高度，不同材料不同规格不同状态的弯曲半径不同，具体尺寸见相应材料的工艺规范，只能取比手册大的值不能小。[2]

1.5 工艺性分析

在设计的过程中要考虑钣金件的工艺性，但由于设计过程中，由于飞机结构限制、所处空间的限制，设计人员会第一时间考虑作图的方便性，从而忽略了工艺的可行性及工艺实现的难度。因此，在发出图纸之前必须对图纸进行分析，看能否对产品做一些设计上的改进，以使生产更为经济。[3]例如：钣金件圆角尺寸选用与下料铣常用刀具直径匹配，不设计过小的圆角直径。飞机钣金件生产数量有限，优先采用低成本的折弯工艺、其次橡皮囊成型工艺，最后考虑冲压工艺。检查支架紧固件是否与周围零件干涉，拆装是否方便。

1.6 强度分析

用专门的分析软件对钣金件进行强度分析，如果强度不合格，强度专业会给出意见，由支架专业设计师重新设计。

1.7 工艺审查

工艺部门根据现场的制造能力和制造情况，给出专业意见。支架设计师采纳合理意见对钣金件进行合理的修改。

2 电子电器支架设计

（1）根据电子电器专业的输入条件及打样数模设计支架，保证电器仪表放置合适位置。

（2）分析位置是否合理，与结构上的其他位置是否干涉。

（3）现有的标准支架规格比较小，不适合作为电器支架。

（4）根据所在区域选择常规厚度铝合金材料，支架连接的结构件为铝合金，采用4号钉，根据铆钉直径选择合适的翻边高度，设计完成后在保证强度的基础上。去除多余的零件材料。零件图见图1。

（5）对做好零件进行检查，是否符合工艺性。此零件由于弯边弧度过大，橡皮囊成型容易撕裂，成品率较低，加工成本高。为了降低零件制造工艺难度同时降低制造陈本，将一个支架拆分成两个使用折弯工艺支架和两个连接平板零件，通过铆钉相连，见附图2。

（6）强度专业对四个支架进行强度分析满足强度要求。

（7）现场工艺对零件的工艺性进行确认检查。

3 航空钣金件设计应注意问题

（1）认真阅读输入条件，对打样数模自行研究，弄明白主要的技术条件。防止因理解错误导致空位布置位置错误。

（2）加载最新有效结构数模，防止因为结构数模改变造成钣金件设计错误。

（3）不同的材料相连选择不同的规格不同种类的紧固件。

（4）考虑零件的制造工艺性及装配工艺性。

（5）在保证强度基础上减轻零件重量。

4 结束语

航空钣金支架不单是连接电线电缆或承载液压管路，而是具有多种功能的特殊模块，在设计中要考虑周到全面，输入条件和打样数模要求识别要完整，与之相连的支架空间周围的状态要清楚。本文探讨了飞机钣金支架的一般设计流程方法，总结航空钣金支架设计中应注意的问题，通过实例对设计流程进行解释。航空钣金支架变化多端，设计出最优的支架是飞机设计师的不断追求，设计者在吸收前人优秀的设计方法和思路结合现有最新的设计思路和零件制造工艺，根据现有条件作出最合理的钣金支架。

【参考文献】

[1]程宝蕖，赵谦仁，等.飞机构造工艺性，北京：国防工业出版社，1990.

[2]方文修.飞机制图与零件设计，香港：新兴图书公司，1974.

[4]英国霍克西德利飞机公司工艺手册.