复材壁板装配变形和应力控制研究
2021-07-19徐智峰温恺黄宁
锦绣·下旬刊 2021年8期
徐智峰 温恺 黄宁
摘要:各飞机制造企业,逐渐采用复材整体壁板代替传统的金属组装壁板。但由于飞机壁板轮廓曲面复杂、结构尺寸大,各生产环节的综合误差十分繁复,尤其复材整体壁板本身刚度不足,在装配中其必然存在一定的变形。通过装配型架定位元件、先进的补偿加工工艺、限制壁板变形、合理规划紧固件连接方案等控制措施,基本可以实现对于复材整体壁板的应力控制与变形校正。
关键词:复材壁板;装配变形;应力控制
1 壁板装配应力的成因
装配应力是飞机制造中各环节误差累积的结果。对于复材整体壁板来说,通常在其装配阶段的定位、补偿、保(校)形、连接等四种操作过程中,不易控制装配应力的产生。
1.1 定位
定位是产品装配的初始操作,也是产生误差和应力的重要来源。对于刚性体零件,一般采用传统的“3-2-1”定位原则,准确约束零件的六向自由度,定位误差相对较小,但对于壁板类零件,由于零件本身难以维持理论形状,必须以“过定位”的形式,强行限制变形,采用“N-2-1”定位原則(在壁板易变形方向设置N处定位点)。虽然“过定位”方式能够实现壁板类零件的定位,但方法本身便不可避免地产生了一定的装配应力。
1.2 补偿
复材整体壁板很难与骨架完全贴合,通常要对骨架与壁板之间的间隙进行测量采集,进而采用打磨零件或加垫补偿的方法实现两者之间的协调,否则会导致壁板强迫装配产生严重的装配应力。传统装配补偿工艺的操作过程繁琐、耗时,存在较大资源浪费,降低连接部位的疲劳寿命,壁板装配应力的控制效果较差。……
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