飞机壁板自动钻铆机送钉系统技术研究

发布时间：2020-09-03 12:43

　　铆接作为飞机装配中的重要连接形式极大地影响着飞机寿命,航空业发达国家普遍采用自动钻铆技术取代手工钻铆,以提高飞机铆接装配的质量和效率。西方极少数国家拥有先进的自动钻铆技术并能够制造和出口自动钻铆设备,但由于国外技术封锁,国内引进的多是国外已淘汰的机型。加上受送钉系统、托架和工装等因素限制,引进的自动钻铆设备未能形成生产力。国内自动钻铆技术的研究和使用与国外发达国家相比还存在很大差距,本人所在课题组积累了大量自动制孔和铆接的经验,自主研制出一台大型飞机壁板自动钻铆机及其送钉系统,本文研究的主要内容就是该钻铆机的送钉系统。首先,介绍了国内外自动钻铆技术和送钉系统的发展现状,分析课题组研制的飞机壁板自动钻铆机的结构和功能,分析输送铆钉的种类和规格,得出送钉系统的设计要求和功能需求,为送钉系统的设计提供指导。其次,送钉系统选择采用气力输送方式输送铆钉,简要介绍了气力输送的类型和特点,对铆钉在直管道和弯管道中的气力输送运动进行了详细研究。送钉系统中铆钉输送是最容易发生故障的环节,因此对输送管道选择和输送气压计算进行了详细研究,分别得出输送管道优化选择数学模型和输送气压计算方法,并分别进行了管道实例选择、验证和单铆钉输送气压实例计算、验证。最后,对送钉系统进行总体设计和工艺流程详细介绍,并对储存模块、输送模块和接收模块分别进行功能模块设计和工作原理分析,特别对储存模块的分钉阀和接收模块的钉夹进行了详细设计研究。
【学位单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：V262.4
【部分图文】：

托架,飞机部件,铆接,壁板

＿\l罐逡逑图１．１传统手工钻铆作业逦图１．２数控托架自动钻铆系统逡逑自上世纪７０年代以来，波音、空客已经将自动钻铆技术应用于机身／机翼壁板、平逡逑／垂尾等飞机部件的装配中，相比于手工铆接，自动钻铆技术使得飞机部件装配周期缩逡逑短６０％，铆接成本降低２０？３０％，并极大地提高了飞机的铆接质量和密封性能［８］。随着逡逑自动控制技术、传感器检测技术的发展，出现的全自动钻铆技术使壁板装配效率比手逡逑１逡逑

钻铆机,铆接,壁板,铆接质量

但有Ｃ型喉深的限制。该公司生产的系列产品质量可靠，可以根据用户的需求逡逑配备各种型号的数控托架，以适应不同型号飞机的生产制造，钻铆机主要型号有Ｇ８６［２８］、逡逑Ｇ１２、Ｇ２０００等。如图１．４所示，Ｇ２０００全数控式七轴自动钻铆系统可铆接弧度大于１８０°逡逑的机身壁板，并能完成一半机身的铆接工作［２９】。有些飞机部件开敞性较差，为了满足逡逑其装配需求并扩大自动钻铆技术的使用范围，ＧＥＭＣＯＲ公司还研制了机器人钻铆系统，逡逑用于Ｆ－１８、Ｆ－２２等飞机的装配，装配质量和装配效率得到很大的提高。而且随着无头逡逑铆钉的应用，该公司针对这一功能对钻铆机进行改革，先后生产了可进行多种型号无逡逑头铷钉铆接的钻铆机。逡逑图１．３邋Ｇ１２自动钻铆系统逦图１．４邋Ｇ２０００自动钻铆系统逡逑美国ＥＩ公司成立于１９８６年，主要生产龙门式自动钻铆机，其特点是壁板工件固逡逑定不动，铆接时几乎没有后坐力，铆接质量高，特别适用于大型机翼壁板的装配。该逡逑３逡逑

机翼,铆机,钻铆机

在一定的局限性，ＥＩ公司目前也开始研制压铆式的自动钻铆机。逡逑瞧＿逡逑图１．５邋Ｅ４３８０机翼自动钻铆系统逦图１．６邋Ｅ７０００机身自动钻铆系统逡逑其他航空工业国家在引进美国自动钻铆技术的基础上，加以国产化自主开发，满逡逑足本国航空工业的发展需求。前苏联［３３］在上世纪７０年代开始引进各种型号的钻铆机，逡逑并自主研发出一系列的自动钻铆机和相应的数控托架，主要产品有ＡＫ－５．５－２．４和逡逑ＡＫ－２．２－０．５，用于机身、机翼的铆接装配。法国［１２］在８０年代初开始从美国引进多种型逡逑号的钻铆机，进行国产自动钻铆技术的研究，主要产品有ＰＲＥＣＡ３００和ＰＲＥＣＡ６００。逡逑德国的自动钻铆技术虽然起步晚，但在引进美国现有产品后加以创新研究，开发逡逑融入本国特点的自动钻铆系统。德国ＢＲＯＥＴＪＥ公司生产的自动钻铆机控制系统先进、逡逑自动化水平高，主要针对大型飞机部件，目前是波音和空客的自动钻铆设备主要供应逡逑商。其研制的ＢＡ９６Ｒ１自动钻铆机采用新颖的Ｃ型结构和控制技术

【参考文献】