文档介绍：POSITES MANUFACTURING
复合材料结构装配过程中的
制孔和连接
Drilling and Linking posites Structure Assembly Process
中航工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司徐福泉高大伟
国内飞机型号的研制已逐步加大复合材料用量,也
必然会存在复合材料结构装配问题。加强复合材料装配
相关技术的研究,对于提高飞机制造水平,加快和促进复
合材料在国内航空制造业的应用具有重要作用。
件仍然需要参与装配,包括复合材料零件装配相比,具有以下的特点:
零件之间的装配,以及复合材料零件(1)受复合材料零件原材料、制
同其他类型零件之间的装配。与金属造工艺方法以及材料本身特性限制,
结构相比,复合材料连接紧固件数量复合材料零件厚度、平面度、角度等
少了,但质量要求更高了,从其他文尺寸和形位公差较机加零件大,因此
徐福泉献中的数据以及实际估算,装配总成在装配设计时需要考虑一定的补偿
高级工程师、工程硕士,毕业于北本与零件总成本基本相当。方法。
京航空航天大学飞行器制造专业,从
事过飞机装配夹具设计、模具设计、复合材料装配过程比较复杂,装(2)紧固件与复合材料零件间
先进复合材料结构制造,曾参与多个配过程包括了不同的装配级别和多的电化学腐蚀,尤其是碳纤维复合材
型号的工艺装备设计、制造,H425、个步骤:如直升机尾部的装配,分三料与铝或镀镉的紧固件相接触时,但
EC120、大飞机等国内型号的复合材级进行:第一级是框、梁、肋及加强件玻璃纤维或芳纶不导电,因此不会产
料研制,以及波音、空客、霍尼韦尔等
公司的复合材料结构件转包生产。等的定位装配;第二级是与蒙皮间的生电化学腐蚀。
定位,间隙调整,加胶膜,钻孔、坚固(3)复合材料属脆性材料,断裂
件安装,胶接固化后的修整;第三级延伸率为 1%~3%,对装配间隙敏感,
复合材料结构装配综述是协调互换部位的加工和协调孔的间隙在 ~ 应使用液体垫
先进复合材料可以创造出尺寸钻制,安装接头、平尾和上垂尾等部片,大于就应使用固体垫片,否
大、结构复杂、可整体成型的复合材件,进行密封和电搭铁安装等等。则易造成树脂碎裂、局部分层等损伤。
料机体结构的同时,减少了零件的数本文主要介绍基本的加工和装(4)大多复合材料零件由很多
量,减少了连接用紧固件数量,减少配操作,重点在复合材料零件制孔及层材料铺叠而成,单层面内强度远大
了装配工装和装配操作工序的工作常用的几种连接方式。于层间强度,制孔时易出现出口处孔
量。但不管怎样,由于设计、工艺、检边缘纤维劈裂。
复合材料结构装配的特点
查和维修等制约因素的影响,连接装(5)复合材料与金属零件同时制
配过程必不可少。因此复合材料零飞机复合材料零件装配与金属孔时,如从复合材料钻向金属,易造
72 航空制造技术·2010 年第 17 期
COMPOSITES MANUFACTURING 复材制造
成金属屑损伤复合材料孔壁的情况。
(6)复合材料层间强度低,易冲
击性分层,不宜采用带有冲击力的装
配方法,如锤铆。
(7)复合材料零件不益采用过
盈配合(间隙配合的强度只占基体完
整