(新)第二章 铆接和铆接结构装配

1、飞行原理飞行原理/CAFUC第二章第二章铆接和铆接结构装配铆接和铆接结构装配第二章第二章 第第 页页2本章主要内容本章主要内容第一节普通铆接第一节普通铆接第二节密封铆接第二节密封铆接第三节无头铆钉铆接第三节无头铆钉铆接第四节自动铆接第四节自动铆接第五节特种铆接第五节特种铆接第六节螺栓连接第六节螺栓连接第七节组合件、板件装配第七节组合件、板件装配第八节段件、部件装配第八节段件、部件装配第二章第二章 第第 页页3现代飞机制造的大连接技术现代飞机制造的大连接技术机械连接机械连接(铆接、螺接铆接、螺接)胶接胶接焊接焊接西飞集团公司西飞集团公司“薛莹班薛莹班”班长薛班长薛莹在装配波音莹在装配波音737-

2、700737-700垂直尾翼垂直尾翼前缘组件前缘组件第二章第二章 第第 页页4飞机连接视频飞机连接视频（1）铆接）铆接（2）胶接）胶接（3）焊接）焊接第二章第二章 第第 页页5铆接图片平头铆钉平头铆钉 半圆头铆钉半圆头铆钉 沉头（埋头）铆钉沉头（埋头）铆钉 空心铆钉空心铆钉锤子锤子罩模罩模罩模作用罩模作用顶模顶模顶模顶模作用作用顶模顶模作用作用第二章第二章 第第 页页6铆接图片罩模顶模联合罩模顶模联合 铆半圆头铆半圆头 第二章第二章 第第 页页7铆接图片埋头铆接过程埋头铆接过程1、压紧、压紧 2、钻孔、钻孔 3、锪孔、锪孔 4、插铆钉、插铆钉 5、铆一个面、铆一个面 6、墩紧、墩紧 7、墩粗、

3、墩粗 8、锉平、锉平 9、完成后的平面、完成后的平面 第二章第二章 第第 页页8 （）、连接强度较稳定可靠；（）、连接强度较稳定可靠； （）、容易检查和排除故障；（）、容易检查和排除故障；（）、操作工艺易掌握；（）、操作工艺易掌握；（）、使用工具机动灵活、简单、价廉；（）、使用工具机动灵活、简单、价廉；（）、适用于较复杂的结构的连接；（）、适用于较复杂的结构的连接；（）、适用于各种不同材料之间的连接。（）、适用于各种不同材料之间的连接。铆接的优点铆接的优点第二章第二章 第第 页页9（）、增加了结构重量；（）、增加了结构重量；（）、降低了强度；（）、降低了强度；（）、容易引起变形、蒙皮表面不够平

4、滑；（）、容易引起变形、蒙皮表面不够平滑；（）、（普通铆接）疲劳强度低；（）、（普通铆接）疲劳强度低；（）、（普通铆接）密封性能差；（）、（普通铆接）密封性能差；（）、（钻铆）劳动强度大、生产效率低、劳（）、（钻铆）劳动强度大、生产效率低、劳 动条件差。动条件差。铆接的缺点铆接的缺点第二章第二章 第第 页页10铆铆接接种种类类普通铆接普通铆接密封铆接密封铆接特种铆接特种铆接干涉铆接干涉铆接自密封铆钉铆接自密封铆钉铆接缝内密封缝内密封缝外密封缝外密封表面密封表面密封无头铆钉铆接无头铆钉铆接单面铆接单面铆接环槽铆钉铆接环槽铆钉铆接钛合金的铆接钛合金的铆接第二章第二章 第第 页页11各种新型连接各种

5、新型连接件件（P26页页图图2-1）第二章第二章 第第 页页12主要内容主要内容一、制孔（钻孔、冲孔）一、制孔（钻孔、冲孔）二、制埋头窝（锪窝、冲窝）二、制埋头窝（锪窝、冲窝）三、制孔工具设备三、制孔工具设备四、铆接四、铆接第一节普通铆接第二章第二章 第第 页页13普通铆接普通铆接凸头铆钉铆接凸头铆钉铆接埋头铆钉铆接埋头铆钉铆接（P26页页图图2-2）第二章第二章 第第 页页14定孔位定孔位放铆钉放铆钉铆接铆接 制孔制孔凸头铆钉铆接的基本工序凸头铆钉铆接的基本工序凸头铆钉铆接的基本工序凸头铆钉铆接的基本工序埋头铆钉铆接的基本工序埋头铆钉铆接的基本工序第二章第二章 第第 页页15定孔位定孔位 放

6、铆钉放铆钉制窝制窝铆接铆接制孔制孔埋头铆钉铆接的基本工序埋头铆钉铆接的基本工序凸头铆钉铆接的基本工序凸头铆钉铆接的基本工序埋头铆钉铆接的基本工序埋头铆钉铆接的基本工序第二章第二章 第第 页页16便于放铆钉，钉杆较好地填满钉孔。便于放铆钉，钉杆较好地填满钉孔。（）（） 铆钉孔直径铆钉杆直径铆钉孔直径铆钉杆直径0.1-0.3mm0.1-0.3mm。原因原因一、制孔（钻孔、冲孔）、对铆钉孔的要求、对铆钉孔的要求一、制孔（钻孔、冲孔）一、制孔（钻孔、冲孔）二、制埋头窝（锪窝、冲窝）二、制埋头窝（锪窝、冲窝）三、铆接三、铆接（P27页页表表2-1）第二章第二章 第第 页页17（）（） 铆钉孔的粗糙度铆钉

7、孔的粗糙度ReRe值不大于值不大于6.36.3。（）（） 铆钉孔不允许有棱角、破边和裂纹。铆钉孔不允许有棱角、破边和裂纹。（）（） 铆钉孔的圆度、垂直度应在铆钉孔直径极限铆钉孔的圆度、垂直度应在铆钉孔直径极限 偏差内。偏差内。（）（） 铆钉孔不允许有毛刺。铆钉孔不允许有毛刺。第二章第二章 第第 页页18钻孔、冲孔、铰孔的应用钻孔、冲孔、铰孔的应用只适用于钻孔难于保证质量和钻孔效率很低的情况，只适用于钻孔难于保证质量和钻孔效率很低的情况，如薄不锈钢零件上制孔。但对敏感性高的材料，如如薄不锈钢零件上制孔。但对敏感性高的材料，如LC4LC4不允许冲孔。不允许冲孔。飞机装配中很少采用（常有裂纹、毛刺等

8、缺陷）。飞机装配中很少采用（常有裂纹、毛刺等缺陷）。制铆钉孔的主要方法制铆钉孔的主要方法孔直径孔直径mmmm、夹层厚度、夹层厚度15mm15mm需铰孔需铰孔直径直径5mm5mm，常常需钻处孔、扩孔，常常需钻处孔、扩孔冲孔冲孔钻孔钻孔铰孔铰孔第二章第二章 第第 页页19垂直角垂直角平分线平分线垂直被钻垂直被钻部位表面部位表面常见的制孔位置常见的制孔位置第二章第二章 第第 页页20常见的钻孔方式常见的钻孔方式第二章第二章 第第 页页21常见的钻孔方式常见的钻孔方式第二章第二章 第第 页页22常见的钻孔方式常见的钻孔方式第二章第二章 第第 页页23去毛刺方法去毛刺方法第二章第二章 第第 页页24、铆

9、钉孔位置要求、铆钉孔位置要求第二章第二章 第第 页页25孔边距、间距、孔边距、间距、排距要求排距要求第二章第二章 第第 页页26铆钉孔的位置的要求：边距、排距（或行距）、孔铆钉孔的位置的要求：边距、排距（或行距）、孔距等。（允差一般正负距等。（允差一般正负1-2mm1-2mm）（2 2）按导孔钻孔）按导孔钻孔（3 3）按钻模钻孔）按钻模钻孔（1 1）按划线钻孔）按划线钻孔确定铆钉孔位置的方法确定铆钉孔位置的方法3、确定铆钉孔位置的方法、确定铆钉孔位置的方法第二章第二章 第第 页页27准确率低、效率低，但简易可行，适用于准确率低、效率低，但简易可行，适用于新机试制。新机试制。用通用量具划线钻孔用

10、通用量具划线钻孔按划线钻孔按划线钻孔特点特点 （1）按划线钻孔）按划线钻孔（1）按划线钻孔）按划线钻孔（2）按导孔钻孔）按导孔钻孔（3）按钻模钻孔）按钻模钻孔第二章第二章 第第 页页28效率较高效率较高常用于批生产。常用于批生产。按导孔钻孔按导孔钻孔特点特点 按铆钉位置，预先制出较小的孔。装配按铆钉位置，预先制出较小的孔。装配定位后，按导孔钻出。定位后，按导孔钻出。（1）按划线钻孔）按划线钻孔（2）按导孔钻孔）按导孔钻孔（3）按钻模钻孔）按钻模钻孔（2）按导孔钻孔）按导孔钻孔（P26页页图图2-3）第二章第二章 第第 页页29为了保证孔的位置准确（并保证孔的垂直度）、为了保证孔的位置准确（并保

11、证孔的垂直度）、互换，而采用的方法。互换，而采用的方法。图按钻模钻孔按钻模钻孔利用带有铆钉孔的钻模作为导套来钻孔。利用带有铆钉孔的钻模作为导套来钻孔。特点特点（3） 按钻模钻孔按钻模钻孔（1）按划线钻孔）按划线钻孔（2）按导孔钻孔）按导孔钻孔（3）按钻模钻孔）按钻模钻孔（P26页页图图2-4）第二章第二章 第第 页页30按钻模钻孔的方法按钻模钻孔的方法第二章第二章 第第 页页31（1 1） 制埋头窝的方法制埋头窝的方法冲窝冲窝锪窝锪窝 二、制埋头窝（锪窝、冲窝）热压窝热压窝冷压窝冷压窝 一、制孔（钻孔、冲孔）一、制孔（钻孔、冲孔）二、制埋头窝（锪窝、冲窝）二、制埋头窝（锪窝、冲窝）三、铆接三、

12、铆接第二章第二章 第第 页页32为了保证连接强度，埋头窝的深度只能取负公差，为了保证连接强度，埋头窝的深度只能取负公差，且需保证垂直度（蒙皮表面平整）。铆钉头高出且需保证垂直度（蒙皮表面平整）。铆钉头高出0.1mm0.1mm（2） 埋头窝的要求铆钉头高出铆钉头高出0.1mm0.1mm（P26页页图图2-6、7）第二章第二章 第第 页页33（3） 锪窝法第二章第二章 第第 页页34第二章第二章 第第 页页35第二章第二章 第第 页页36（4） 冲窝法蒙皮厚度蒙皮厚度 6mm6mm）；）；（4 4） 铆接技术发展的必然趋势。铆接技术发展的必然趋势。自动铆接的优点自动铆接的优点方式方式（1 1） 钻

13、孔钻孔+ +压铆（分别进行）压铆（分别进行）（2 2） 全过程自动化（钻孔、放铆钉、压全过程自动化（钻孔、放铆钉、压 铆全过程）铆全过程）第五节自动铆接第二章第二章 第第 页页138一、自动铆接的应用工艺过程工艺过程第二章第二章 第第 页页139第二章第二章 第第 页页140第二章第二章 第第 页页141第二章第二章 第第 页页142二、自动铆接机(星期二)第二章第二章 第第 页页143第二章第二章 第第 页页144第二章第二章 第第 页页145第二章第二章 第第 页页146第二章第二章 第第 页页147主要内容主要内容第六节螺栓连接一、概述一、概述二、提高螺栓连接疲劳寿命的方法二、提高螺栓连

14、接疲劳寿命的方法三、高锁螺栓连接三、高锁螺栓连接四、锥形螺栓连接四、锥形螺栓连接第二章第二章 第第 页页148一、概述1 1、可拆卸连接、可拆卸连接2 2、提高了结构中螺栓连接的疲劳寿命；、提高了结构中螺栓连接的疲劳寿命；3 3、提高劳动生产率；、提高劳动生产率；4 4、减轻劳动强度，改善劳动条件；、减轻劳动强度，改善劳动条件；标准螺栓标准螺栓特点特点分类分类高锁螺栓高锁螺栓锥形螺栓锥形螺栓第二章第二章 第第 页页149应用范围应用范围 可拆卸部位的连接、重要承力结构部位可拆卸部位的连接、重要承力结构部位1 1、机身、机翼、尾翼等部件与部件之间各种接头的、机身、机翼、尾翼等部件与部件之间各种接

15、头的连连 接；接；2 2、各段件之间的连接；、各段件之间的连接；3 3、各活动面与固定面之间的连接；、各活动面与固定面之间的连接；4 4、操纵系统各部分之间的连接；、操纵系统各部分之间的连接；5 5、各种电缆、导管、仪表、设备和它们的支持件之、各种电缆、导管、仪表、设备和它们的支持件之间间 的连接；的连接；6 6、各种口盖、整流包皮和蒙皮之间的连接。、各种口盖、整流包皮和蒙皮之间的连接。第二章第二章 第第 页页150二、提高螺栓连接疲劳寿命的方法螺栓连接接头的受力要求：螺栓连接接头的受力要求：途径途径1 1、要经受或传递各种空气动力。操纵力，冲击力或加、要经受或传递各种空气动力。操纵力，冲击力

16、或加 速度引起的力（剪力、拉力）速度引起的力（剪力、拉力）2 2、疲劳性能的要求。、疲劳性能的要求。1 1、提高螺栓和螺栓孔的精度和粗糙度；、提高螺栓和螺栓孔的精度和粗糙度；2 2、紧配合形成干涉配合、紧配合形成干涉配合; ;3 3、特殊螺栓（高锁螺栓、锥形螺栓）连、特殊螺栓（高锁螺栓、锥形螺栓）连接。接。第二章第二章 第第 页页1511、采用干涉配合螺栓要要 求求1 1、螺栓须精加工、螺栓须精加工2 2、螺栓孔须精加工、螺栓孔须精加工3 3、螺栓与螺栓孔紧配合形成干涉配合。、螺栓与螺栓孔紧配合形成干涉配合。螺栓孔加工工艺过程：螺栓孔加工工艺过程：扩孔扩孔（H11、1.63.2）铰孔铰孔（H7

17、H8H9、0.81.6）拉孔拉孔（ H7H8H9、0.81.6 ）钻孔钻孔（H12、3.26.3）第二章第二章 第第 页页1522、孔的挤压光加工方法方法锥形芯棒挤压强化孔壁锥形芯棒挤压强化孔壁加套挤压强化孔壁加套挤压强化孔壁作用作用 通过挤压强化孔壁，使孔壁形成一层塑通过挤压强化孔壁，使孔壁形成一层塑性硬化层和较大的预应力（改善疲劳性能）。性硬化层和较大的预应力（改善疲劳性能）。第二章第二章 第第 页页153（1） 锥形芯棒挤压强化孔壁方法挤压量（挤压量（DDo） Do（挤压量达到（挤压量达到1.52.0%）第二章第二章 第第 页页154（2） 加套挤压强化孔壁方法第二章第二章 第第 页页1

18、55三、高锁螺栓连接特点特点1 1、安装快捷；、安装快捷；2 2、强度高、重量轻（比普通螺栓减轻、强度高、重量轻（比普通螺栓减轻39%39%）；）；3 3、有较高的预紧力，有自锁能力；、有较高的预紧力，有自锁能力；4 4、提高疲劳寿命。、提高疲劳寿命。种类种类第二章第二章 第第 页页156安装方法安装方法第二章第二章 第第 页页157四、锥形螺栓连接特点特点1 1、螺栓和孔之间形成较、螺栓和孔之间形成较均匀的干涉配合，提高结均匀的干涉配合，提高结构的疲劳寿命构的疲劳寿命（与其他干涉配合连接，（与其他干涉配合连接，干涉量最均匀，疲劳寿命干涉量最均匀，疲劳寿命最高）；最高）；2 2、成本和加工费用

19、高。、成本和加工费用高。第二章第二章 第第 页页158安装方法安装方法第二章第二章 第第 页页159主要内容主要内容第七节组合件、板件装配（星期一）一、构造和工艺特点一、构造和工艺特点1 1、组合件、板件的构造、组合件、板件的构造2 2、组合件、板件的工艺特点、组合件、板件的工艺特点二、组合件、板件的装配过程二、组合件、板件的装配过程1 1、零件的定位及定位铆接、零件的定位及定位铆接2 2、钻孔、锪窝和铆接、钻孔、锪窝和铆接3 3、补充铆接及安装工作、补充铆接及安装工作三、板件装配举例三、板件装配举例第二章第二章 第第 页页160组合件、板件是独立的装配单元，是段件和部件的组合件、板件是独立的

20、装配单元，是段件和部件的重要组成部分。重要组成部分。组合件组合件 平面形状类组合件平面形状类组合件（翼肋、隔框、大梁等）（翼肋、隔框、大梁等） 曲面形状类组合件曲面形状类组合件（翼尖、舱门、护板等）（翼尖、舱门、护板等）板件板件由蒙皮、长桁、隔框或翼肋的一部由蒙皮、长桁、隔框或翼肋的一部分所组成，有些包括对接接头或对分所组成，有些包括对接接头或对接型材等。接型材等。1、组合件、板件的构造第二章第二章 第第 页页161一、构造和工艺特点第二章第二章 第第 页页162翼肋的组成翼肋的组成第二章第二章 第第 页页163Airbus A400MWing spar July 2006Airbus A40

21、0MWing spar July 2006第二章第二章 第第 页页164板件的组成板件的组成第二章第二章 第第 页页165大梁的组成大梁的组成第二章第二章 第第 页页1662、组合件、板件的工艺特点（星期三）工艺特点工艺特点（1 1） 装配的开敞性（通路）好；装配的开敞性（通路）好；（2 2） 组合件（平面形状类）、板件可采用自动化铆组合件（平面形状类）、板件可采用自动化铆 接；接；（3 3） 绝大多数的板件与部件的气动外形有关，外形绝大多数的板件与部件的气动外形有关，外形 要求较高（埋头铆钉），足够刚度，保证铆接要求较高（埋头铆钉），足够刚度，保证铆接 后变形小；后变形小；（4 4） 有些部

22、位要求良好的密封性；有些部位要求良好的密封性；（5 5） 有些部位带对接接头，准确度高。有些部位带对接接头，准确度高。第二章第二章 第第 页页167二、组合件、板件的装配过程装配的阶段装配的阶段1、零件的定位及定位铆接、零件的定位及定位铆接2 2、钻孔、锪窝和铆接、钻孔、锪窝和铆接3、补充铆接及安装工作、补充铆接及安装工作第二章第二章 第第 页页1681、零件的定位及定位铆接第一章第四节第一章第四节“装配定位装配定位”第二章第二章 第第 页页1692、钻孔、锪窝和铆接要求要求（试制时）（试制时）尽量减少工装的品种和数量安排在型尽量减少工装的品种和数量安排在型架上进行，不用专用的铆接托架装置。架

23、上进行，不用专用的铆接托架装置。要求要求（成批时）（成批时）尽量采用机械化和自动化。尽量采用机械化和自动化。自动钻孔自动钻孔锪窝装置、单个压铆机、锪窝装置、单个压铆机、成组压铆机、成组压铆机、自动自动压铆机等。压铆机等。第二章第二章 第第 页页170手提式压铆手提式压铆机机第二章第二章 第第 页页171第二章第二章 第第 页页172单个压铆机单个压铆机第二章第二章 第第 页页173第二章第二章 第第 页页174成组压铆成组压铆机机第二章第二章 第第 页页175第二章第二章 第第 页页176第二章第二章 第第 页页177第二章第二章 第第 页页178第二章第二章 第第 页页179第二章第二章 第

24、第 页页180第二章第二章 第第 页页1813、补充铆接及安装工作工作内容工作内容要求要求尽量减少架内的铆接工作，移至架外补尽量减少架内的铆接工作，移至架外补充铆接和安装。充铆接和安装。1 1、有些不必要在型架上或自动铆接机上铆、有些不必要在型架上或自动铆接机上铆接的工作（结构件已形成一定的刚性）；接的工作（结构件已形成一定的刚性）；2 2、有些铆钉难于在铆接机上铆接的工作；、有些铆钉难于在铆接机上铆接的工作；3 3、一些安装工作（如小支架、口盖、卡箍、一些安装工作（如小支架、口盖、卡箍等）。等）。第二章第二章 第第 页页182主要内容主要内容第八节段件、部件装配一、段件、部件装配的技术要求一

25、、段件、部件装配的技术要求二、段件和部件装配过程二、段件和部件装配过程 第一阶段：型架内装配第一阶段：型架内装配 第二阶段：型架外装配及安装工作第二阶段：型架外装配及安装工作 第三阶段：最后精加工，检验及移交第三阶段：最后精加工，检验及移交第二章第二章 第第 页页183一、段件、部件装配的技术要求段件、部件的特点段件、部件的特点1 1、结构较复杂，比较封闭，开敞性差；、结构较复杂，比较封闭，开敞性差；2 2、一般带有全部的气动外形和重要的对接接头，准确、一般带有全部的气动外形和重要的对接接头，准确 度要求高；度要求高；3 3、一般都采用型架装配，工作量大；、一般都采用型架装配，工作量大；4 4

26、、劳动生产率低，装配周期长。、劳动生产率低，装配周期长。技术要求技术要求1 1、保证部件设计分离面的协调和互换，保、保证部件设计分离面的协调和互换，保 证外形准确度；证外形准确度；2 2、部件内各系统的安装工作力求在段件、部件内各系统的安装工作力求在段件、 部件装配时完成，并进行必要的试验；部件装配时完成，并进行必要的试验；3 3、尽量减少架内的工作。、尽量减少架内的工作。第二章第二章 第第 页页184二、段件和部件装配过程装配的阶段装配的阶段第一阶段：型架内装配；第一阶段：型架内装配；第二阶段：型架外装配及安装工作；第二阶段：型架外装配及安装工作；第三阶段：最后精加工，检验及移交。第三阶段：

27、最后精加工，检验及移交。第二章第二章 第第 页页185第一阶段：型架内装配定位方法定位方法1 1、按卡板定位、按卡板定位2 2、按内型板定位、按内型板定位3 3、按定位孔定位、按定位孔定位第二章第二章 第第 页页1861、按卡板定位保证部件的外形准确度保证部件的外形准确度要求要求以骨架为基准的装配以骨架为基准的装配以蒙皮外形为基准的装配以蒙皮外形为基准的装配 装配方法装配方法（装配基准）（装配基准）第二章第二章 第第 页页187以骨架为基准的装配以骨架为基准的装配装配过程装配过程装配成骨架装配成骨架连连 接接形成外形成外 形形施加外力施加外力 放上蒙皮放上蒙皮第二章第二章 第第 页页188以蒙皮外形为基准的装配以蒙皮外形为基准的装配装配过程：装配过程： 装配成上下壁板骨架（含蒙皮）、施加外力、装配成上下壁板骨架（含蒙皮）、施加外力、上下蒙皮紧贴卡板、上下壁板骨架连接（通过设计上下蒙皮紧贴卡板、上下壁板骨架连接（通过设计补偿）、形成外形。补偿）、形成外形。第二章第二章 第第 页页189外形卡板定位外形外形卡板定位外形型架定位器定位对接接头型架定位器定位对接接头第二章第二章 第第 页页1902、按内型板定位第二章第二章 第第 页页1913、按定位孔定位方法