航空工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司
关键词：飞机装配：铆接故障；解决措施
通过大力发展与研究，我国飞机铆接装配工作取得明显成就，这对我国航天事业发展有极大的推动作用，但是我们仍旧不能忽略其中存在的不足，在多种客观因素的影响下，飞机铆接装配当中存在的多种故障问题，会对飞机安全性以及寿命造成直接影响，因此必须提高对飞机铆接装配工作的重视程度。结合实际利用恰当的措施与手段，逐步完善其中存在的多种缺陷与不足。为后续各项工作的顺利开展奠定基础，这也是推动我国航空企业发展的前提条件。
一、常见故障类型
1.零件超差
工装等问题可能会导致零件尺寸超差，带来装配和强度问题。对于低成本零件，一般采取更换合格零件的方法：对于高成本零件，根据超差情況，在能补偿的前提下优先考虑补偿方案。
2.干涉问题
部分干涉现象出现在零件不超差的前提下，这是因为公差累积或者装配技术缺陷而导致的干涉问题。如果干涉现象不严重，可以利用调整的方法。如出现不可调整的现象，则需要结合实际进行修理干涉，或者进行重新装配工作
3.阶差问题
阶差现象与干涉现象之间存在一定的相似性。二者均是因公差积累或者装配技术缺陷而出现。中部结构以及底部结构在对接过程中无法平滑过度形象普遍存在于飞机边梁装配检查当中，一般会利用调整的方法对其有效改善。遇到不可调整的现状，则必须更换零件，重新开始装配工作。
4.鼓动现象
大面积的饭金零件装配后表面应力分布不均匀造成的局部弹性突起现象叫做鼓动现象，该故障常见于飞机的蒙皮、地板和钛板等结构上。除了装配中产生的应力外，由于环境温差出现热胀冷缩也会导致鼓动现象的出现。该现象会加速零件疲劳，必须采取调整或补偿的方法消除鼓动。
5.间隙问题
公差积累、装配缺陷以及零件超差等都是导致零件之间出现间隙的重要因素。存在于设计上的缺陷会导致重复的不可避免间隙问题出现。一般会利用垫片补偿的方式改善小间隙问题。面对较大间隙时，则需要利用改变零件结构补偿的方式。在连接两个固定框是颗粒用盒型件。上述三个零件属于同体设计，不存在可调整的设计补偿。在连接过程中会出现不可避免的间隙，装配误差以及零件制造误差是导致其出现间隙的因素。每架飞机在进行固定装配时，会存在大小不同的间隙。利用设计补偿的方式是改善上述问题的重要途径，将盒形件的一侧改为角材连接。也可利用调整教材与盒形件铆接位置的方式，彻底消除间隙。
二、典型故障分析与解决方法
1.管梁壁超差问题
在某型直升机的座舱罩管梁结构中,一处管梁壁厚度超差,厚度尺寸小于图纸要求。该位置属于舱门合页的安装位置,预先安装了盲孔螺母,由于厚度超差,导致强度变校由于更换整个管梁的成本太高,我们优先考虑补偿方案。通过观察,我们发现超差处盲孔螺母周围的空间富余,可以用托板螺母结合加强片代替盲孔螺母的方法来增加该区域的强度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆加强片的设计是关键,既要起到铆接过渡的作用,又要在尺寸上同时满足托板螺母的固定和修理操作的空间要求。方案如下制造加强片将托板螺母与铆接在一起将故障处的开孔扩大,并将铆接到管梁内侧用胶填充开孔处缝隙。这样,超差区域的强度得到了补偿,修理过程也比较简单,外观上基本没有变化。该方法亦适用于一些螺母孔超差的情况。
2.防火墙鼓动问题
钛板材料的防火墙结构在装配过程中对表面应力十分敏感,容易出现鼓动现象。这不仅影响零件的外观、带来噪音,在长期使用中还会影响零件的寿命,降低抗减能力。鼓动的效果。防火墙的钛板较薄,一般在左右,其屈服应力值很低。因此较小的装配尺寸的调整往往不足以消除鼓动,增加刚度是最直接的办法。通过铆接形角材,可阻止钛板变形,同时也可提高鼓动区域的刚度。方案如下：制造加强角材将铆接到鼓动区域,阻止其变形。值得思考的是该方案虽然阻止了钛板变形,但应力没有得到释放且外观发生了改变。在找到新的方法之前,我们更应将思路放在如何杜绝这种现象上,比如工装技术的提高等。
3.复合材料损伤问题
（1）外加强板修理
这种方法主要用于薄板及蜂窝表板的修理。修理后的结构强度可达原结构材料强度的50%-80%,恢复程度取决于补板和胶层强度及被修理板的自身厚度。外加强板通常使用碳纤维环氧复合材料和钦合金箔片。使用复合材料补板时,纤维的铺层顺序应尽可能与原结构相同,而且为保持外缘的楔形,各层布的尺寸应从内到外依次减小,在选择成形工艺时还需要考虑修理表面的曲率。采用钛合金箔片时,将钛板一层层涂胶后铺贴于损伤部位通常在两层钦板之间加一层玻璃布以减小加强板的剪切模量。钛合金板的优点是没有铺层方向问题,使用温度高。
（2）光滑外表面修理
这种方法主要用于较厚板或气动光滑性要求严格部位的修理,修理后的结构强度可达原结构材料强度的60%-100%。光滑表面修理常用的加强板材料是碳纤维环氧复合材料,并要求铺层顺序与原结构相同,为保证加强板与原结构很好地贴合,多采用共固化法成形。这种修理方法的优点是偏心载荷小,气动性好缺点是为了得到所需要的楔形,需祛除大量未损伤材料。
4.待解决的问题
事实上,这些方法已经被广泛应用,并取得了满意的效果。但是,仍然有一些问题值得我们思考。比如为了减少修理时间以提高生产效率,能否在传统工艺方法的基础上提炼出一套合法合理的快速修理工艺。现代飞机在结构设计上日趋复杂,对装配尺寸的要求也越来越高,在工装定位技术上能否继续突破以适应这种形势在结构复杂的部位出现损伤时,人工操作的无损检测很容易受到非损伤区域的干扰,能否开发出快速、准确的自动无损检测手段来保证损伤检测的精度。在胶接修理中使用金属加强板，尤其是钛合金板时,其低温及大曲率的成形非常困难,需要研究出新的成形工具和工艺手段来改善材料的加工性能。
参考文献：
[1]马宝亮.飞机铆接装配故障分析与解决办法[J].经济技术协作信息,2016(21):77.
[2]姜晓龙.飞机铆接装配故障分析与解决办法[J].经济技术协作信息,2017:75.
论文作者:王迎春
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/19
标签：零件论文; 结构论文; 飞机论文; 间隙论文; 螺母论文; 强度论文; 现象论文; 《中国西部科技》2019年第11期论文;