航空工业沈阳飞机工业（集团）有限公司
1.航空导管
（1）导管的分类
a、单一导管，优势在于能够保证很高的强度和韧性，通常通过手工加工与数控弯管机加工成形。
b、焊接导管，包括标准半管和非标准半管，通常采用焊接的方法成形。其优势在于能够完成弯曲半径较小，弯折角度较大的导管成形。
c、组合导管，是指将导管接头、法兰、导管等连接在一起的组装焊接管件。
（2）导管的成形方法
a、单一导管的成形方法，单管的弯曲加工分为无模弯曲、滚弯曲、模弯曲三类，模弯曲又分为绕弯、滚弯、压弯。单一导管的生产制造最常用的是绕弯，常用的弯管设备是数控弯管机。
b、半管的成形方法，对于无法使用数控弯管机加工的弯曲半径小、弯曲角度大的导管，通常分为左半管和右半管，通过冲压工艺成形。冲压能够保证半管的尺寸形状精度较高，材料消耗少，成本低。
2.单管、半管工艺
（1）单一导管的描述方法
a、交点坐标表示法，是通过导管绝对坐标表示导管的空间结构，如图2.1所示：
（2）单一导管的公艺性分析
在导管进行数字化加工设计的时候，常常会忽略最小直线段距离和最小弯曲半径，这样就会出现管件制造不规范，为后续生产带来很大麻烦，因此就需要对导管的制造工艺进行审查。
a、导管材料规范，尽量采用无缝钢管。
b、最小弯曲半径规范，导管在弯曲过程中会发生变形，导管外侧变薄内侧变厚，当弯曲变径过小时，就会出现破裂的现象，所以为了保证质量弯曲半径应大于规定的最小半径。
c、弯曲半径规范，为了降低成本，减少模具的数量，通常弯曲半径与外景的比值需要为1、1.5、2.0、2.5、3倍，常用的是2.5、3、4倍的规范值。
d、弯曲半径一致性规范，同一根管上的每一处弯曲半径都应该相同。
e、最短直线段规范，假设导管的外径是D，则最短直线距离L﹥（1.5～3）D。
（3）单一导管的仿真
单一导管的仿真首先是建立直导管，在直线送进阶段，通过中间构型个数的设置，实现直线段端点坐标的平移变换；在平面的弯曲阶段，通过设置导管的弯曲角度，弯曲半径和导管中间构型个数，实现弯曲段切点坐标和已经完成的直线部分坐标的旋转平移变换；运用公式实现弯曲等待区的导管直线段端点坐标平移变换。每个阶段不同的参数设置，都需要经所有数据重新计算，再显示在屏幕上，从而实现导管的几何仿真。
（4）半管的描述方法
除了使用单一导管的三种描述方法以外，还可以使用直线段距离、弯曲半径、弯曲角度来描述标准半管的外形。非标准半管的形状复杂，很难通过参数描述出来，但是可以通过逆向建模的方法得到非标准半管的数模。
3.导管制造技术
（1）焊接工装的特点
a、在使用焊接工装夹具进行夹紧定位时，由于零件数量多，需要按照顺序逐一装配和焊接。
b、为了减小应力，不是所有导管零件都要进行刚性固定。
c、需要注意焊接工装绝缘和导电的问题。
d、要保证焊接方法和焊接工装的匹配与适应。
（2）导管的数字化测量
a、单一导管数字化测量，在CATIA进行的几何仿真中，没有考虑弯管过程中导管的变形，所以在完成后，需要采用矢量测量机对单一导管的管型测量。矢量测量机是激光测量的三坐标测量机，能够保证测量的精度且不会发生变形。如图3.1所示：
b、焊接导管数字化测量，焊接导管形状复杂，需要采用孔定位的方法进行装配，在机器人完成自动焊接后，需要通过三坐标检测机对其尺寸进行检测。
结论
飞机导管的传统制造工艺是先取样制管的工艺方法，但是传统工艺由于温度、湿度、重力等影响很难满足只在精度；但是随着飞机导管的数字化生产技术的日益成熟，本论文通过对单一导管与组合导管的成形、加工与测量以及建立仿真模型的讨论研究，形成了一套数字化的制造体系，大大的缩短了导管的加工周期，提高了生产效率，并且保证了制造精度。
参考文献
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[4]王纯祥.焊接工装夹具设计及应用[M].北京：化学工业出版社，2013.
论文作者:朱兆胜
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第6期
论文发表时间:2019/6/5
标签：导管论文; 弯曲论文; 半径论文; 方法论文; 工装论文; 线段论文; 测量论文; 《中国西部科技》2019年第6期论文;