飞机装配工艺3

1、1第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.1 3.1 普通铆接普通铆接包括包括: : 凸头和埋头铆接凸头和埋头铆接. .铆接过程包括铆接过程包括: :制孔、制埋头窝、放铆钉、铆接制孔、制埋头窝、放铆钉、铆接2第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.1 3.1 普通铆接普通铆接制孔：制孔：孔要求孔要求：孔径公差：孔径公差0.10.3mm0.10.3mm， 同轴度、垂直度、毛边毛刺、孔壁粗糙度同轴度、垂直度、毛边毛刺、孔壁粗糙度制孔方法制孔方法：钻，铰，拉，冲：钻，铰，拉，冲孔位确定孔位确定划线，导孔，钻模，最小边距划线，导孔，钻模，最小边距2d2d，最小孔距，最小孔距

2、4d4d3第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.1 3.1 普通铆接普通铆接制孔方法：制孔方法：4第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.1 3.1 普通铆接普通铆接制孔方法：制孔方法：钻模要求高强度材料, 钻模采用钻套,钻模可采用一般材料,钻套采用高强钢。5第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.1 3.1 普通铆接普通铆接锪窝：锪窝：埋头铆钉：埋头铆钉：蒙皮与骨架之间的连接6第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.1 3.1 普通铆接普通铆接锪窝：锪窝：铆接后铆钉头应高出蒙皮，公差：铆接后铆钉头应高出蒙皮，公差：+0.1mm, +0

3、.1mm, 不得下陷不得下陷，锪窝工具：锪窝工具：锪窝钻，复合钻，限制深度锪窝钻，复合钻，限制深度- -锪窝钻套锪窝钻套7第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.1 3.1 普通铆接普通铆接锪窝工具：锪窝工具：复合锪钻复合锪钻8第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.1 3.1 普通铆接普通铆接制窝方法选择：制窝方法选择：9第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.1 3.1 普通铆接普通铆接制窝方法选择：压窝制窝方法选择：压窝 钻初孔, 去除孔边毛刺, 阳模准销插入工件孔中,阳模、阴模压紧工件，压窝，将初孔扩至铆钉孔最后尺寸。10第三章第三章 铆接和铆

4、接结构装配铆接和铆接结构装配3.1 3.1 普通铆接普通铆接冲头冲头：11第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.1 3.1 普通铆接普通铆接铆接：铆接：锤铆锤铆锤铆锤铆反铆：反铆：顶铁顶住钉杆形成墩头，铆枪的铆钉力打在铆钉头上。 正铆：正铆：顶铁顶住铆钉头，铆枪的铆钉力直接打在钉杆上形成墩头。正铆：正铆：优点：优点：表面不受损。缺点缺点：大的顶铁力，铆枪在工件内部。反铆：反铆：优点：优点：顶铁力小， 常用于骨架铆接。缺点缺点：直接打击蒙皮表面。12第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.1 3.1 普通铆接普通铆接铆接：铆接：锤铆锤铆锤铆存在问题：锤铆存在问题：l

5、 铆接质量不稳定；l 铆接变形大；l 劳动强度大噪音大，振动大；l 生产率低下。13第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.1 3.1 普通铆接普通铆接铆接过程：铆接过程： 14第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.1 3.1 普通铆接普通铆接压铆：用静压力镦粗铆钉，形成镦头压铆：用静压力镦粗铆钉，形成镦头压铆的优点：压铆的优点：l铆接质量稳定；l劳动生产率高；l工件变形较小；l工人的劳动条件好。压铆机：压铆机： 手提压铆机：手提压铆机：只适用于铆接组合件、部件等结构边缘处的铆钉，也可用 于架内铆接15第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.1 3.

6、1 普通铆接普通铆接压铆机：压铆机： 手提压铆机：手提压铆机：只适用于铆接组合件、部件等结构边缘处的铆钉，也可用 于架内铆接 固定压铆机：固定压铆机：主要适用于框、梁、肋平面类以及小型组合件的压铆。手提压铆机可调上下冲头距离16第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.2 3.2 密封铆接密封铆接飞机上的密封结构：飞机上的密封结构：气密座舱、整体油箱以及水上飞机的水密舱。 漏油途径：漏油途径：铆钉-钉孔、零件-零件之间。铆封漏油途径17第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.2 3.2 密封铆接密封铆接密封的形式：密封的形式：缝内密封、缝外密封、表面密封、紧固件密封1

7、8第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.2 3.2 密封铆接密封铆接密封的形式：密封的形式：缝内密封缝内密封：密封效果好、工艺过程复杂。封外密封：封外密封：密封效果差、工艺过程简单。表面密封表面密封：补充密封、保护作用，增加飞机重量。紧固件自身密封紧固件自身密封：密封效果好，干涉配合，提高疲劳强度。19第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.3 3.3 干涉配合铆接干涉配合铆接干涉配合：干涉配合：施铆时钉杆膨胀，对孔壁造成径向压缩，钉孔受钉杆挤压而产生一种径向压应力。干涉铆接是沿整个迭层厚度的埋头窝和孔内部都获得规定的钉孔干涉量的铆接方法。干涉量：干涉量： I I

8、：相对干涉量：相对干涉量 D D：铆接后孔径（：铆接后孔径（mmmm） D D0 0: :铆接前孔径（铆接前孔径（mmmm）I1%, I1%, I1%, I1%, I3% I1%, I1% , I1% 由于弹性区回弹产生压应力由于弹性区回弹产生压应力, ,提高疲劳强度提高疲劳强度. . 干涉配合干涉配合: : 铆钉小于孔铆钉小于孔, , 铆接后铆钉膨胀产生干涉铆接后铆钉膨胀产生干涉 过盈配合过盈配合: : 轴比孔大轴比孔大, ,外力强迫外力强迫 %10000DDDI干涉量：干涉量：21第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.3 3.3 干涉配合铆接干涉配合铆接干涉配合铆接种类：干

9、涉配合铆接种类：普通铆钉干涉配合、无头铆钉干涉配合、冠头铆钉干涉配合。普通铆钉干涉配合工艺过程普通铆钉干涉配合工艺过程22第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.3 3.3 干涉配合铆接干涉配合铆接普通铆钉干涉配合工艺过程：普通铆钉干涉配合工艺过程：23第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.3 3.3 干涉配合铆接干涉配合铆接无头铆钉干涉配合工艺过程：无头铆钉干涉配合工艺过程：24第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.3 3.3 干涉配合铆接干涉配合铆接冠头铆钉干涉配合工艺过程：冠头铆钉干涉配合工艺过程：25第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆

10、接结构装配3.3 3.3 干涉配合铆接干涉配合铆接冠头铆钉反铆：冠头铆钉反铆：26第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.3 3.3 干涉配合铆接干涉配合铆接各种冠状铆钉：各种冠状铆钉：27第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.3 3.3 干涉配合铆接干涉配合铆接 （沉头窝形状）埋头窝锥度：埋头窝锥度：l减小压铆力，防止铆钉出现裂纹l保证填满埋头窝，保证密封性能28第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.3 3.3 干涉配合铆接干涉配合铆接普通铆钉干涉配合施铆及修配口盖29第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.3 3.3 干涉配合铆接

11、干涉配合铆接30第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.3 3.3 干涉配合铆接干涉配合铆接31第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.3 3.3 干涉配合铆接干涉配合铆接smaxsminsm32第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.3 3.3 干涉配合铆接干涉配合铆接残余拉应力（预应力）残 余 压 应力33第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.3 3.3 干涉配合铆接干涉配合铆接干涉配合对疲劳寿命的影响松配合时在外载作用下在孔附近沿X轴的应力分布曲线34第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.3 3.3 干涉配合铆接干

12、涉配合铆接干涉配合对疲劳寿命的影响干涉配合时在外载作用下在孔附近沿X轴的应力分布曲线35第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.3 3.3 干涉配合铆接干涉配合铆接干涉配合对疲劳寿命的影响干涉配合连接36第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.3 3.3 干涉配合铆接干涉配合铆接干涉配合对疲劳寿命的影响不同干涉量下切向应力的变化37第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.3 3.3 干涉配合铆接干涉配合铆接干涉配合对疲劳寿命的影响不同干涉量下径向应力的变化38第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.3 3.3 干涉配合铆接干涉配合铆接干涉

13、配合对疲劳寿命的影响39第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.3 3.3 干涉配合铆接干涉配合铆接干涉配合对疲劳寿命的影响无头铆钉沿钉杆长度干涉量的变化40第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.3 3.3 干涉配合铆接干涉配合铆接干涉配合对疲劳寿命的影响无头铆钉铆接时的外伸量41第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.3 3.3 干涉配合铆接干涉配合铆接干涉配合对疲劳寿命的影响 外载作用下，钉和孔的接触面产生了较大的摩擦力，摩擦力承担了一部分外载荷 干涉配合使孔边产生预应力，使孔边缘切向力的最大值和变化幅值显著下降干涉量大小的影响1.减少最大应力幅

14、及平均应力2.干涉量产生的预应力，不会使结构变形3.预应力小于产生应力腐蚀的临界值4.干涉量大于孔切削刀痕的深度42第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.3 3.3 干涉配合铆接干涉配合铆接影响干涉量的因素 铆接前，钉与孔的间隙和埋头窝深度 铆接前铆钉外伸量 外伸量大：干涉量大 外伸量小：形不成足够的干涉量 铆模形状：采用凹铆模，不宜采用平铆模 压铆力和压铆时的闭合高度孔表面粗糙度43第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.3 3.3 干涉配合铆接干涉配合铆接干涉铆接方法对疲劳寿命的影响44第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.3 3.3 干涉配合

15、铆接干涉配合铆接干涉配合铆接使用技术1.干涉量取值范围被连接板材料被连接板材料铆钉材料铆钉材料I（%）7075T74517075T730.772LY12CZ7075T730.469LY12CZLY100.47730CrMnSiA30CrMnSiA0.492Ti6Al4VTi6Al4V0.873弹性极限干涉量弹性极限干涉量45第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.3 3.3 干涉配合铆接干涉配合铆接干涉配合铆接使用技术2. 不同铝合金零件的干涉铆接 不同铝合金零件铆接时：干涉量以硬材料为准 钢与铝的组合结构：零件不要求干涉 铆钉直径与连接厚度 最大连接厚度不超过2倍铆钉直径；最小

16、连接厚度不小于2.5倍该直径沉头窝深度 铆钉边距：2倍以上的铆钉直径 铆钉长度的确定：夹层厚度与伸量之和46第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.6 3.6 螺栓连接螺栓连接一、一、 提高螺栓连接强度的方法提高螺栓连接强度的方法1 1 采用干涉配合螺栓：采用干涉配合螺栓：孔加工精度要求高，疲劳强度提高。2 2 孔的挤压光加工：孔的挤压光加工：锥形芯棒或其他工具挤压强化孔壁。提高疲劳强度。 (a) 不带衬套的光孔挤压 (b) 带衬套的光孔挤压47第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.6 3.6 螺栓连接螺栓连接48第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配

17、3.6 3.6 螺栓连接螺栓连接高锁螺栓无衬套高锁螺栓带钉套49第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.6 3.6 螺栓连接螺栓连接带钉套的高锁螺栓连接50第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.7 3.7 抗疲劳强化工艺抗疲劳强化工艺3.7.13.7.1 孔冷挤压强化孔冷挤压强化 （hole cold-work）（hole cold Expansion）孔冷涨 （coining）压印 冷挤压前后的孔周交变应力状态51第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.7 3.7 抗疲劳强化工艺抗疲劳强化工艺3.7.13.7.1 孔冷挤压强化孔冷挤压强化（hole

18、 cold-work）（hole cold Expansion）孔冷涨 （coining）压印 1、强化机理孔表面质量的改善 金属微观结构的改变塑性变形导致位错增殖，增殖位错与原有位错交互作用，形成强化层。52第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配3.7 3.7 抗疲劳强化工艺抗疲劳强化工艺3.7.13.7.1 孔冷挤压强化孔冷挤压强化（hole cold-work）（hole cold Expansion）孔冷涨 （coining）压印 2、孔冷挤压强化工艺分类芯棒挤压开缝衬套挤压滚柱滚压强化及滚珠挤压强化53第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配补充补充 铆接过程分

19、析铆接过程分析孔边凸角的形成过程54第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配补充补充 铆接过程分析铆接过程分析考虑摩擦（f=0.2）；不考虑摩擦情况下，孔边塑性应变55第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配补充补充 铆接强度试验铆接强度试验外载荷下铆钉变形分析56第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配补充补充 铆接强度试验铆接强度试验标准的剪切试验57第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配补充补充 铆接强度试验铆接强度试验不同加载方式试验58第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配补充补充 铆接强度试验铆接强度试验铆接断裂标准59第三章第三章 铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配思考题思考题1 1 分析各种密封铆接的适用范围。分析各种密封铆接的适用范围。2 2 分析各种铆接方式、干涉量对疲劳性能的影响。分析各种铆接