第八章-整体壁板成形工艺06.ppt

主要内容 整体壁板零件的分类 整体壁板零件的特点 整体壁板零件制造方案的选择 整体壁板零件的成形 整体壁板的应用情况 整体壁板是飞行器壳体结构中的一种承力构件，它把蒙皮、长桁和横向凸缘等结构元件无连接地构成一个整体。整体壁板与整体翼肋和整体梁构成的整体结构，是现代飞机的一种主要承力结构，目前应用广泛。 在伊尔—76飞机结构设计中，中央翼、中外翼、外翼、垂尾以及机身上覆盖了大量的整体壁板，整体壁板约占全机表面积的70%，全机整体壁板共108块。 整体壁板在伊尔—76飞机上的分布 整体壁板零件的特点 壁板零件特点：蒙皮厚、筋条高、结构网格化、集成度大、结构刚度大和难以成形； 结构效率高、重量轻、刚性好； 可满足新一代飞机的轻量化、长寿命、高可靠性要求； 整体壁板结构要素之间无任何连接，一般构成飞机气动外形，成形后表面质量要求高，不允许出现破裂、局部起皱、失稳等成形缺陷。 壁板质量直接关系到飞机的气动外形和寿命，也是影响飞机制造周期、成本和效益的主要因素。 相对于铆接组合式壁板，具有以下优点： 在气动性能方面，表面光滑，外形准确，对称性好； 在结构强度方面，总体和局部的刚性好，强度高； 在减重方面，具有明显的减重效果，可减重10%-30%； 在气密性方面，有良好的气密性，便于做整体油箱等； 从工艺和经济上看，缩短了制造周期，满足了当今先进飞机的长寿命要求，降低了整机成本。 壁板零件外形特点 壁板外形主要有两种形式： 单曲率外形，占全机整体壁板数量的80%，如中翼、中外翼、外翼、垂尾、中机身等处； 同向双曲率外形，如后机身整体壁板。 高性能飞机翼面多为不可展直纹面，机翼壁板所在部位的翼面曲率一般不大。 壁板零件结构特点 薄壁小曲率，内外表面特征相差很大，整体壁板外表面因为考虑气动性能通常为光滑自由曲面，内表面为保证强度、连接、疲劳度等影响，特征复杂 ； 采用网格式筋条结构，筋条的高厚比达到10～12，其截面形状有“T”，“?”型和“I”字型 ； 各筋条之间的蒙皮厚度不相等，厚度变化在1.5~3mm范围内； 整体壁板带有不同形状的口盖孔，孔的周边具有加强边 。 铸造方案在适应强度设计原则、高生产率、低成本和节约原材料等方面都有显著的优点，但不能适应飞机壁板承受的交变载荷以及质量不稳定，目前只用于导弹的弹翼。 在生产中能实际应用的整体壁板制造方案为厚板化铣、厚板机加和挤压三个方案，而以厚板机加方案应用最多。 挤压方案生产的壁板强度高，刚度大，零件长度可达到30m以上，生产效率高，成本也较低，能较好地适应飞机生产的特点。挤压壁板最典型的应用部位是大飞机的中央翼，如AH-24飞机。 压弯工艺特点：变形力大，高于喷丸成形的变形能力，可成形各种带筋结构件；局部增量成形，对产品外形尺寸的适应性强；所需设备吨位小。 主要工艺参数：跨距、模具形状、压下量、压弯方向、压弯轨迹。 主要工艺参数：弹流速度、弹丸直径、喷射角度、喷丸时间、喷射距离和弹丸流量。 喷丸成形设备有两种形式：一种气动式；另一种是离心式。 中央翼上壁板毛坯展开 中央翼下壁板毛坯展开 整体壁板零件的数控铣 在整体壁板进行成形（喷丸或压弯）之前，数控铣出基本的结构形状。 　 整体壁板的成形技术 整体壁板的成形方法主要采用喷丸成形、增量压弯成形和二者的复合成形技术。 校形主要有喷丸校形、压弯校形、喷丸压弯复合校形。 一般低筋条的整体壁板采用喷丸成形，而高筋条的整体壁板喷丸成形时容易失稳，所以采用压弯成形。 壁板成形缺陷以及解决措施 屈曲失稳 改善支撑情况，增加侧向约束力。 开裂失稳 在成形前检查微裂纹； 　　　每一个压点分2-3次压到设定的变形，每次压下量增加值不超过0.3mm； 　　　压弯时，筋条上放置垫板，壁板注意调平，是使压力方向与筋条轴线尽量保持一致。 壁板零件校形工艺 主要的校形方法有手工校正和机械校正。 手工校正的方法主要有“收”料、“放”料、“收”“放”结合等三种形式。 伊尔—76 飞机整体壁板一般采用手提式喷丸机校形，对局部加厚等刚性强的区域采用压弯校形。 外形组合夹具的样板与壁板外形的间隙检测有两种表示形式。 　　　　　结束，谢谢！！ 气动式喷丸成形 离心式喷丸成形原理 展向数控喷丸成形机 弦向数控喷丸成形机 数控喷丸成形流程图 机翼内、外表面的喷丸模式 喷丸成形后残余应力沿零件厚度方向的分布 逐点成形 逐点成形类似点击锤成形，但它使用的不是冲击力，而是液压机的静压。 整个壁板表面压若干次，逐步接近所需的外形。 控制壁板曲率大小的方法是：改变凸凹模的 曲面外形。 模内淬火