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钣金加工_图文_百度文库
作者:利发88 发布时间:2020-04-30 21:26

  钣金加工 钣金加工 ? ? ? ? ? 1构件修理的基本原则 2铆钉 3金属板材加工 4 特殊修理 5 用金属板材制作一个简单设备 1构件修理的基本原则 ? ? ? 一、保持原构件的强度 二、保持原来的形状 三、保持重量到最小值 一、保持原构件的强度 ? 作任何一种修理时,如果一定要求保持 原构件的强度,则必须遵守某些基本原 则。补片的横截面积应等于或大于原构 件损伤的横截面积。如果构件承受压缩 或弯曲载荷,为保证构件能承受更高的 载荷,应在构件的外侧拼接。如果不能 在构件外侧拼接,使用的材料应比原构 件材料强些。 ? 为减少从切口边角上开始断裂的可能性, 要尽力设法把边角倒成圆形或椭圆形。 必须采用矩形切口时,应在矩形切口的 每一个角上倒成半径不小于1/2英寸的圆 角。对已皱或弯曲的构件的任何一种更 换或加强,通常是在损伤面面上补一块 板。用于全部更换和加强的材料应和原 构件的材料相同。 ? 对任何一种修理,在机翼上铆钉的尺寸 可参考内侧相邻一排纵向平行排列的生 产时用的铆钉,在机身上的则参考前一 排的生产时用的铆钉,来确定其大小。 二、保持原来的形状 ? ? 整个修理要保持和原来形状完全一致,尤其在 高速飞机蒙皮表面加补片时,特别要求一个光 滑的表面。 对损坏的结构做修理时,第一步也是最重要的 一步是评定任务和对应做的工作进行准确估算。 这种评定包括选用最佳类型和形状的补片;所 需铆钉的型号、尺寸和数量,同时要求接补件 材料的强度、厚度和型号最好是和原构件一样, 使得补件不会太重(或稍重一点)。 ? 另外还需要检查周围零件是否有腐蚀和 破坏的痕迹,以便准确估算需要清除损 伤的范围。完成清除后,首先在纸上画 出补片的草图,然后把草图移到造好的 薄板毛坯上。再把薄板剪下来并加以修 整,修整是为了和接补片的形状一样, 然后再贴好 。 三、保持重量到最小值 ? ? ? 全部修理的重量应保持到最小值。补片的尺 寸小到适用为止,并且是铆钉的数量不超过 所需的数量。 飞机修理的主要任务是把损害部分恢复到原 来的状态。 在某些结构的修理中,强度可能是主要的要 求,而另外一些则可能有完全不同性质的要 求。如油箱和浮筒必须防止泄露,但是对机 壳、整流罩和类似的部件要求必须有光滑的 外形、流线形状和易检查的特点。 2铆钉 ? ? ? ? 铆钉的选择和配置 铆接方法、施工和质量要求 铆钉的损伤和检查 铆钉的拆除 铆钉的选择和配置 ? ? 为使各种金属结构件紧密接合有许多紧 固方式,其中包括铆接、螺栓连接、钎 焊和气、电焊接等。不论哪种工艺,其 原则是接合处的强度不能低于任一接合 件的强度。 在飞机制造和修理工作中,最广泛地应 用于铝合金件的连接和紧固。 ? ? 铆钉以一个金属销钉形式,将两块或多块板 材、、片料或构件铆合在一起。铆钉头在生产 时已成型,铆钉杆身则是在插在待接合件的铆 孔中后,将其端头敲击形成第二个钉头,从而 将两块构件铆夹贴合。 应用于飞机制造的铆钉有两大类型:一类是常 见的实芯铆钉,它必须用敲击和垫铁才能铆接 成型;另一类是专用(盲铆)铆钉,应用于不能 使用垫铁的隐蔽部位。 一、实芯铆钉 ? 在修理工作中通常使用的都是实芯柳钉, 实芯铆钉的头型很多,例如:通用型、 圆头型、平头型、埋头型以及扁圆头型 等等,均以铆钉头的截面形状而定;有 关铆钉的热处理性质和强度规范,一般 以特殊代码标志于铆钉的头上。 ? ? 航空用的实芯铆钉大多数都是铝合金材 料制成。 现有产品有五种不同规格:1100、2017T、2024.T、2117-I及5056,如图 7.11—1所示。 图7.11—1铝合金铆钉的规格 ? ? 11 00系列铆钉含纯铝99.45%特别柔软, 一般用于铆接象l 100、3003和5052之类 的软铝合金件。 2 1 17一T系列铆钉有“外场铆钉”之称, 在铆按铝合金结构件上它比其它系列的 铆钉使用远为广泛。它的优点为,不需 要在施工前进行回火或退一类繁琐工序, 另外它抗腐蚀性能很强。 ? 2017-T和2024系列铆钉,应用于需要较 高强度的铝合金结构件上 ,这种外场铆 钉使甩前需要退火并置于冰箱内冷藏, 到施工时方取出铆接。2017-T铆钉必须 在一小时内铆接完毕,铆钉的露天时间 更短,只允许10至20分钟。 ? ? ? 5056系列铆钉应用于铆接镁合金结构件,因 为它在与镁金属接合处具有良好的抗腐蚀性。 软钢铆钉用来铆接钢质零件,不锈钢铆钉则 用来铆接不锈钢材, 蒙乃尔镍钢铆钉用来铆接镍钢合金材料,这 种铆钉有时可代替不锈钢铆钉使用。在飞机 修理工作中铜铆钉是限制使用的,它只许用 于铜合金件或皮革及非金属件。 二、铆钉的识别标记 ? 从铆钉头上的标志可以判别铆钉的规格 特征。这些标记可能是一凸点、两凸点、 一凹槽、两凸划、凸十字、凸三角、或 者一凸划等等,有些铆钉头上则无任何 标记,不同的标记表示铆钉的材料成分。 铆钉的不同颜色,表明制造厂所采用的 不同表面防护层。 图7.11—2 铆钉头型 ? ? 圆头铆钉应用于飞机的内部(需要为邻近 的结构件留出间隙的某些场所除外)。 平头铆钉也应用于内部结构件,适用于 高强度的部位或者因空间限制不能采用 圆头铆钉的部位。但在飞机外表极少采 用。 ? ? 扁圆头铆钉的特征是铆钉头的平面直径很大。 常用来铆接外表面的蒙皮,尤其是机身后段和 机尾部分。 通用头型(万能头型)铆钉,其实是圆头。平头 和扁圆头的综合头型。应用于飞机制造和修理, 也适用于飞机内部和外表。凡是带凸头的铆钉 (不论是圆头、平头、还是扁圆头)必须更换时, 都可以用这种铆钉来代替。 ? 埋头铆钉为平顶锥面式头型,与铆钉结 合面上的锥形孔或凹窝相配食以保持铆 钉与表面平齐。铆钉的埋头锥角为78度 到120度最广泛采用的为100度。 ? ? ? ? ? ? ? 铆钉头上的标记既表明其材质规格,也标志出强度 规范。 铆钉的头型分别用AN标准或MS标准的编码按顺序排 列,每一序号代表某一特定头型。下列的几个编码 是最常用的不同头型铆钉的件号: AN426或MS20426一一埋头铆钉(100度), AN430或MS20430一一圆头铆钉, AN44 l一一平头铆钉, AN456一一扁圆头铆钉 AN470或MS20470一一通用头型铆钉。 ? ? ? ? ? ? ? ? 接在件号之后的字码和数码都各具含意:字码代表 材料成分;数码表示铆钉的直径和长度。常用铆钉 的字码意义如下: A一铝合金,材质成分为1100或3003, AD一一铝合金,2117-I材质, D一一铝合金,2017-T材质, DD一一铝合金,2024.T材质, B一一铝合金,5056材质, C一一铜, M一一蒙乃尔(镍铁铜)合金。 ? ? 如果在AN标准件号后不随字码,表示铆钉是软 钢材质。在上述字码后的数码表示铆钉杆身直 径,以l/32.英寸为计量单位,例如字码3表 3/32英寸,字码5表示5/32英寸等等。 在上述数码后还有一数码,用一短线前后连 接称之为尾码,它表示铆钉的杆身长度,以l/ 16英寸为计量单位,例如3为3/16、7为7/ 16、11为11/16等等。 铆钉的件号含义举例如下: AN470AD3—5-某种型号铆钉的件号。 其中:AN——美国空军海军标准 470——通用头型标准 AD——2117-T铝合金 3———3/32英寸直径 5———5/16英寸杆长 ? 三、铆钉的配置 ? ? ? ? ? ? ? 铆钉的配置取决于以下几个方面: (1)所需铆钉的数目; (2)要使用铆钉的大小和种类; (3)铆钉的材料、回火条件和强度; (4)铆钉孔直径; (5)铆钉孔和铆钉的边距; (6)整个修理件上铆钉的间距。 ? 按一般规律,铆钉直径应当不小于所连 接板件中较厚板的3倍厚度。在飞机装配 和修理申最经常选用的铆钉直径范围是 从3/32英寸到3/8英寸。通常,直径小 于3/32英寸的铆钉决不能用在传递内力 的任何结构件上。 ? 2117-T铆钉通常用在一般修理件上,因 为它无需热处理,柔韧性和强摩也还算 可以,并且当与许多类型合金一起使用 时它有高的耐腐蚀性。2024一T铆钉是最 强的铝合金铆钉,可用在高应力的零部 件上。然而,当铆入铆钉时,必须使它 变柔韧。决不能用21 17-T铆钉代替 2024-T铆钉。 ? 一般说来,要使修理部位上铆钉间距与损坏 部位周围区域上工厂所采用的铆钉间距尽量 一致。除这个基本规则之外,没有在各种情 况下决定铆钉间距的一套专门规则。但是, 存在某一必须遵守的最低要求。边距或从第 一个铆钉中心到边缘的距离不应当小于2倍 铆钉直径;也不应大于4倍铆钉直径。推荐 使用的边距约为2.5倍铆钉直径。 ? ? ? 铆钉间距是同一行相邻两个铆钉中心之间 的距离。最小许用铆钉间距是铆钉直径的3 倍。 平均铆钉间距通常是从6倍铆钉直径到8倍 铆钉直径。 铆钉横向间距是铆钉行之间的垂直距离, 通常它等于铆钉间距的75%。最小允许铆 钉横向间距是2.5倍的铆钉直径。 ? 对于单排铆钉的情况,首先确定该行每端的 边距,然后画出铆钉间距(铆钉之间的距离)。 对于双排铆钉的情况,首先如刚才叙述的那 样,画出第一行来,然后根据适当的行距安 排第二行接着在第二行中画出铆钉位置,要 使每个铆钉恰好落在第一行的两铆钉的中间 位置上0对于单行铆钉的情况:首先画出第 一行和第三行,然后利用直尺决定第二行铆 钉的位置。 管件的拼接 ? 当用铆钉穿透铆接管形构件时,选择铆 钉的直径至少等于管子外径的1/8,如 果一个管子套装在另一个管子上,则取 外管的外径的1/8作为铆钉的最小直径。 最好的办法是计算出最小的铆钉直径, 然后选用大一号规格的铆钉。 ? ? 当拼接损坏的管子,且铆钉完全透过管 壁时,如果相邻铆钉互相垂直,则铆钉 间距为4~7倍的铆钉直径; 如果铆钉在一直线上(互相平行),则铆钉 问距为5~7倍的铆钉直径。接头每边上第 一个铆钉距套管端部的距离应当不小于 2.5倍的铆钉直径。 2铆接方法、施工和质量要求 ? ? 一. 钻孔 钻孔时重要的是要使铆钉孔尺寸和形状 正确,而且无毛刺。如果孔太小,当把 铆钉放入孔中时,铆钉的保护层会被擦 伤;如果孔太大,铆钉不能完全充满钉 孔。 ? 当用新的蒙皮替换损坏的蒙皮时,在替 换板中或补片中的孔应当被钻得与结构 中的相一致。旧蒙皮拆下后,以透明塑 料板为移板,和旧蒙皮用定位器(定位 销)或大力钳固定一起钻孔。以打好塑 料板为模板和新蒙皮夹固为一体,在新 蒙皮上打孔。 ? 为了制作准确尺寸的铆钉孔,首先钻一 个稍小尺寸,这称为预钻,预钻的孔称 作导孔。用合适尺寸的麻花钻扩孔,从 而得到所要求尺寸的孔。导孔尺寸和扩 孔钻的尺寸如表7.11—4所示。推荐的铆 钉孔间隙是0.002到0.004英寸。 表7.11—4导孔和扩孔麻花钻的尺寸(英寸) 铆钉直径 3/32 1/8 5/32 3/16 1/4 5/16 3/8 导孔直径 3/32* 1/8(0.125) 5/32(0.1562) 3/16(0.1875) 1/4(0.250) 5/16(0.3125) 3/8(0.375) 扩孔钻规格 40(0.098) 30(0.1285) 21(0.159) 11(0.191) F(0.257) O(0.316) V(0.377) *注意:扩孔钻尺寸已超过0.004英寸的最大允许间隙。这是因为比倒 孔钻大一号的钻头尺寸恰巧比0.英寸容许间隙大一些,故特许超差。 ? ? ? 开钻之前,一定要通过转动手钻或空转 电钻并观察钻头端部,来试验安装的麻 花钻头是否准确和有无振动。 不管孔的位置或板的弯曲度如何,要始 终使钻垂直于加工件。 当钻孔时或从板中拨出时,决不能使钻 斜向一边,因为这会使孔变得不圆。 加工埋头孔与压窝 ? ? ? 常用知工埋头孔的两种方法起机加工(锪 钻)与压窝成型。 锪钻作成不同的角度,以便与不同的铆 钉埋头角度相对应。锪钻作成不同的角 度,切削深度的调节精度能达到0.001 英寸 。 根据需要用凹凸模压制出的坑叫压窝。 二.铆钉的安装 ? ? ? (一)铆钉切断器 铆钉切断器:是切断铆钉的工具。分为 可调节、不可调节的两种。 如果没有标准的铆钉切断器,可用斜嘴 切断剪代替。 (二)手工铆接装置和拉紧装置 ? ? ? 有各种铆冲头可用于铆入各种尺寸和不 同形状铆钉头的铆钉。 普通手工铆冲头是由约6英寸长的直径l/ 2英寸工具碳钢制成,并且滚花以防止在 手中打滑。 它仅仅是铆冲头的表面被硬化另外还被 抛光。 ? ? ? 专门的拉紧装置用于紧固板件,以便在 铆钉被顶铆之前,消除板件间缝隙。 定位销分为手动和气动两种。 (三)气动铆枪 ? ? ? ? ? 在飞机修理中所用的最普通的镦粗工具是称作铆枪 的低速气动锤。 气动铆枪与可更换的铆接装置(冲头)结合使用。 当使用铆枪时,要遵守的某些保护措施是: 1.在任何时候,绝不能把铆枪对着任何人。 2.除非铆枪紧顶着木块或铆钉,否则绝不能按下扳 机。 3.当在相当长的一段时间内不使用铆枪时,一定要 断开铆枪的气源。 (四)装配铆钉 ? ? 装配铆钉之前所有孔要确保完全对中, 并除掉所有碎屑和毛刺,待铆接的零件 也必须牢固地被夹在一起。 当安装铆钉时,通常拿“铆枪”和拿 “顶杆”的两个人结为一组来工作。 (五)顶持 ? ? 选择合适的顶杆是顶持铆钉中最重要因素 (重量、形状) 。 各种牌号铆钉配合使用的顶杆的重量表示 在表7.11—3中。 表7.11—3推荐的铆钉顶杆重量 铆钉直径(英寸) 3/32 1/8 5/32 3/16 1/4 近似重量(磅) 2—3 3—4 3—4.5 4—5 5—6.5 (六) 手工铆接 ? ? 第一种方法,就是用手铆工具和锤子打 击铆钉的钉头端,用合适的项杆顶住钉 杆。 第二种方法,就是用手铆工具和锤子打 击铆钉杆端,而用固定在虎钳或瓶状杆 (一种用来固定铆接工具的凹型顶杆)上的 手铆工具顶住铆钉头。 ? 铆钉镦头的直径应当是钉杆直径的1.5 倍,而镦头高度应当是钉杆直径的0.5 倍。 图7.11—4铆钉长度和墩头的要求 (七)气动铆机 ? ? ? ? ? ? 气动铆接的过程实际上是与手铆相同的。 为在使用气动铆枪时得到良好的铆接质量,要遵守下 列基本点: 1.根据铆钉的牌号选择正确类型和牌号的铆枪及 相应的铆接装置。 2.调整铆枪速度(每分钟振动次数)。在按下扳机 启动铆枪之前,要牢牢地把铆接装置对着木块加压。 3.使铆接装置与加工件垂直,防止损伤铆钉头或 者周围的材料。用铆枪镦铆,力量要适中。 4.拿开顶杆,检查铆钉的镦头。镦头宽度应当是 铆钉直径的1.5倍。高度应为铆钉直径的一半。 图7.11—5铆钉的铆接 3铆钉的损伤和检查 ? ? 铆钉的损伤 铆钉的损伤包括:静强度损伤、疲劳损 伤、应力腐蚀损伤、铆钉松动。 ? ? ? ? 铆钉的检查可以使用标尺或铆钉规检查 铆钉镦头的状况,看其是否符合要求。 外场铆钉损伤的目视检查。 成排铆钉向一个方向倾斜,说明铆钉连 接因受剪切力过大而产生破坏。 埋头铆钉钉头凸出蒙皮外,并发生卷边, 说明铆钉因受拉力过大而产生松动。 ? ? ? 用手按铆钉周围蒙皮,如有松动,并在 铆钉头和蒙皮之间形成可见缝隙,说明 铆钉已松动。 如果铆钉周围有黑圈,也表明铆钉有松 动,和蒙皮摩擦所至。 机身密封舱的铆钉,如果铆钉头背气流 一侧形成黑色尾迹,也说明铆钉松动。 4铆钉的拆除 ? ? ? ? 在圆形或扁的铆钉头上锉平一小块面积,并 用中心冲对准该块小面积冲窝。 选择比铆钉杆尺寸小一点的钻头,钻出铆钉 头。通电前要把钻头放在铆钉上,并用手把 钻头转几圈,消除电钻打滑 。 铆钉头常常会断开并沿钻杆上升。这是应退 钻的好信号。 用稍比铆钉杆直径小一点的冲头打出铆钉杆。 图7.11—6铆钉的拆除 金属板材加工 ? ? 一.金属板材的种类和特点、加工工具 的使用 金属板的种类: 铁板、不锈钢板、铜板等、纯铝 板、合金铝板等。 机务维修过程中广泛应用合金铝板。 合金铝板 ? 软铝板: 铝锰合金和铝镁合金具有很 高的抗蚀性,可塑性,称为防锈 铝合金。可焊接,制造飞机的油 箱、油管、铆钉(结构油箱除 外)。 合金铝板 ? 硬铝板: 硬铝板基本上是铝铜镁合金, 铜和镁是硬铝中的主要合成元素, 硬铝板具有较高的强度和硬度, 通常用于制造飞机蒙皮、大梁、 隔框、翼肋、桁条等主要受力构 件。 合金铝板 ? ? ? 有的硬铝板在使用过程当中可以直接加 工成形。 还有些硬铝板在加工修理过程中要进行 退火和淬火处理。 材料的选用参照相应的机型修理手册规 定。 材料的最小弯曲半径 ? 材料弯曲时不止于产生破坏与折 断的最小值,称为该材料的最小 弯曲半径;即在材料不发生破坏 情况下所能弯曲半径的最小值。 影响最小弯曲半径的因素 ? ? ? ? ? 被弯曲材料的机械性能和热处理状 态 工件的弯曲角 材料的几何形状和尺寸。 弯曲方向 材料的厚度、表面与侧面的质量等。 加工工具 的种类 ? 机械加工、手工加工 ? 外场修理部门常用的加工工具有: 卷板机、剪板机、铁皮剪刀、模 具、软锤(木锤、橡胶锤) 等。 一.弯曲的方法和制作 ? 在板材成型弯曲时,材料的厚度 以及它的合金成分与热处理状态 都要考虑。总的说来,材料越薄, 材料越软,可弯曲的半径越小, 板材的弯曲半径以从曲面内侧量 得的尺寸为准。如图7.11—7 图7.11—7板材弯曲 弯曲加工的术语: ? ? ? ? ? 1、型线:弯曲后外表免得延长线、型线顶点:即型线、弯曲半径:弯曲内侧的半径。 4、最小弯曲半径:是指被弯曲材料不会产 生撕裂破坏的弯曲半径。 5、弯曲切点:未变形,直线段与弯曲部分 的交点。 ? ? ? ? 6、收缩段:弯曲切点射型线、中性线:弯曲加工时受压力和拉力的作 用在弯曲前后长度不变; 8、弯曲加工余量:弯曲部分的中性线、准线:靠近将要插入弯板机压板的弯曲 切线处量一个弯曲半径的距离做一条线,该线 即为准线。 三、止裂孔 ? ? 在航空器结构维修中,:对产生裂纹的 构件打止裂孔止裂的维修措施实际上是 一种外场临时性修理措施,一般不是最 终的修理。 关于止裂孔的大小,各型航空器结构修 理手册都有规定。 7.11-8止裂孔的位置 (一)、不正确的止裂孔的位置 ? ? ? 第1种情况是止裂孔打在了裂纹的中间,没 有把裂纹尖端去掉,因而起不到止裂作用; 第2种情况是止裂孔位置不正,没有消除裂 纹尖端; 第3种情况是止裂孔的位置太靠前,这时裂 纹扩展方向捉摸不定,裂纹的扩展有可能偏 到止裂孔 的一侧去,止裂孔起不到止裂作 用; (二)、合理的止裂孔位置 ? ? 它消除了裂纹尖端,起到了止裂作用。 通常,止裂孔的位置应是止裂孔的圆心 位于超过目视看到的裂纹尖端2.5mm处。 最好借助10倍放大镜准确地确定裂纹尖 端的位置。打止裂孔后,用高频涡流检 查孔壁上是否存在微裂纹。 特殊修理 ? ? 以下所述的方法、工艺和材料仅仅是典型的例 子,不能当作修理的依据。当修理损坏的部件 或零件时,应该参考制造厂给出的飞机结构修 理手册的相应部分。 飞机外蒙皮的小损伤可通过在损伤板的内侧加 补片进行修理,但是必须在去掉损伤蒙皮而形 成的孔中补装填充板以形成光滑的外表面减小 气动损失。要使用与原来蒙皮材料相同并图 且厚度相等或大一号的补片。 基本步骤如下 ? ? ? ? 1、画出切除损伤区域轮廓线倍所用铆钉直径的间距,画出 平行于应力线、在距离损伤轮廓线倍铆钉直径 处画出两条竖直线铆钉间距的间隔画出其它竖直线、在垂直于应力线的间隔线上安装铆钉,使 各行铆钉之间形成交错排列,并且同一行上 的铆钉间距约为铆钉直径的6~8倍。如果有 必要,可以多加几个铆钉以使铆钉分布均匀 6、在八个角上,以每个角的中心为圆心,以 2.5倍铆钉直径为半径 图7.11-9长八角补片 的制作画出圆弧线,再用直线将八段圆弧连 接起来,做成该补片的外轮廓线 用金属板材制作一个简单设备 ? ? 一.手工成型 所有成型过程都是皱缩和延伸的过程, 手工成型过程也不例外。如果要使角材 加工成弧线形,则或者延展一边或考收 缩另一边,无论哪一种方法都可使构件 符合成型要求。 二.板条的弯曲加工 ? ? ? 通常采用弯折机来作直线弯曲加工。 划好线并将坯料剪切成合适的尺寸 按规定的尺寸用弯折机弯曲,弧度如果不够, 再进行弯曲直到符合规定。 手工弯制 ? 划好线并将坯料切割成合适尺寸后,用 两木模具沿所划弯曲切线把坯料牢牢夹 住并以台钳夹固,木模具应当有一个适 用于所希望弯曲半径的圆角。

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