机翼翼盒立式装配与卧式装配对比浅析
第24讲 第6章 典型焊接结③6.1.2
4.1.2 薄壁圆柱形容器的制造
说明： ① .法兰、管件及支座等应根据有关设计规范选 用。要求法兰上的螺栓孔不得超过规定的偏差；法 兰平面必须与接管垂直；法兰的标高应符合要求等 等。为此，施工单位常常采用一些简易夹具予以保 证。
4.1.2 薄壁圆柱形容器的制造
②. 人孔要在最后一条环缝装配焊接之前开出。
补充：不锈钢压力容器的制造特点
㈡、不锈钢的切割下料 1.剪切 不锈钢塑性虽好，但剪切抗力较大。在相同剪切 力下，其剪切厚度仅为碳钢的1/3或更小，故应考 虑剪板机的剪板能力。 剪切时，剪刃间隙稍大于碳钢（0.2－0.3mm）， 一般在0.3－0.5mm内选取。 为消除切口的加工硬化现象，剪切后，还必须用 自动切削加工边缘，切去1/4板厚的切口边缘。
为了防止上述问题的产 生，环缝焊接时，焊机机 头所处的位置要有一个提 前量，其值应在环缝最高 点或最低点前移30mm～ 50mm，如图6-11所示。 这样可使熔池大致在水平 位置凝固，以得到正常成 形的焊缝。
图4-11 环缝焊接时机头所处位置
4.1.2 薄壁圆柱形容器的制造
7.总装配焊接 总装配焊接之前对环缝进行无损检测，按规定， 容器封头拼接焊缝、环缝和纵缝等对接焊缝应采用 射线探伤，执行JB/T4730-2005《承压设备无损检 测》标准。检测合格后即可加工各种孔（人孔除 外）并装配法兰、管件和支座等附件。
4.1.2 薄壁圆柱形容器的制造
为了保证焊接质量，可将电焊条电弧焊打底，改 为氩弧焊打底，这样，既可避免电焊条电弧焊打底 时在焊缝根部易产生缺陷，又可免去劳动强度较大 的清理焊根工作。 环缝焊接的容器直径小于2 000mm时，如焊丝所 处位置不当，将会造成焊缝成形不良。
4.1.2 薄壁圆柱形容器的制造
飞机装配工装结构分析与优化技术
飞机装配工装结构分析与优化技术摘要：飞机零部件装配、最终装配和检验不可缺少的技术装备是飞机装配工装，对飞机的发展起着重要的作用。
在传统工艺中，飞机生产准备占飞机开发周期的一半以上，工装设计和制造是飞机生产准备的主要组成部分之一。
工装的刚度定位精度在飞机装配中起着非常重要的作用，直接影响到认证产品的装配。
关键词：飞机装配；工装设计；关键技术飞机是现代经济发展和发展的主要因素，在设计和开发中，为了提高飞机终装配性能，及时控制结构部件的装配结构，确保结构部件的控制，为装配控制技术的综合应用奠定了基础。
一、飞机装配工装概念与常规的机械产品不同,飞机的产品结构和工作环境特殊。
其产品需要高精度,低刚度,大尺寸,许多零件和薄壁结构。
为了保证飞机装配的准确性和产品互换的协调,在飞机装配过程中使用了特殊的生产设备,即飞机装配工装。
飞机装配工装是飞机装配过程中需要定位的大型机械夹具,以保证飞机产品在空间中装配的可互换性、协调性和准确性。
飞机装配工装设计通过设计规划、概念设计、详细设计和更改设计来实现,设计规划是初步拟定,概念设计是产品轮廓设计,是装配的决定性因素,设计集成,快速装配布局,为详细装配步骤提供了良好的基础。
设计建模是后期查询和引用的重要部分。
二、飞机装配工装国内外研究现状目前我国飞机装配主要依靠经验和类似设计，设备设计不合理，整体水平相对落后，性能良好。
虽然采用了CATIA应用设计等CAD技术，但CAE技术并未得到充分利用，仅对设备的关键部件进行了测试和验证，对设备设计进行了一些修改。
与西方先进的飞机相比，它拥有大量的工具，质量高，生产周期长，成本高，质量不足和质量过剩，阻碍了产品装配质量的提高和飞机制造业的发展。
波音(Boeing)和达索(Dassault)等国际飞机制造商一直在进行飞机数字化制造的技术研究和并行项目，大大缩短了生产周期和生产成本。
波音公司在其MSC设计过程中使用CATIA 3D实体建模工具。
飞行器装配工艺学总结
一般飞机结构组成飞机结构和一般的机械结构相比具有自身的特殊要求：▪气动要求∙ ∙ ∙✓保证构造外形满足总体设计规定的外形准确性▪结构完整性要求∙ ∙ ∙✓是确保飞机安全寿命和高可靠性的重要条件之一∙ ∙ ∙✓主要包括机体结构的强度、刚度、损伤容限及耐久性等▪最小质量要求▪使用维护要求▪工艺性要求▪材料要求钣金零件的分类分类方法内容按材料品种板材零件、管材零件、挤压型材零件按材质种类铝合金、镁合金、铜合金、钛合金、不锈钢、合金钢和普通钢板等零件按零件结构特征蒙皮、框板、肋骨、梁、整流罩、带板和角材等零件按工艺方法下料、压弯、拉弯、滚弯、绕弯、拉深、拉形、落压、旋压、闸压、橡皮成形、喷丸成形、爆炸成形、局部成形、超塑性成形与超塑性成形／扩散连接等零件按零件成形温度冷成形零件和热成形零件按零件变形特征分离工序和成形工序零件钣金零件变形的基本原理主要是“收”和“放”收：依靠板料的收缩变形成形零件，表现为板料纤维缩短，厚度增加放：依靠板料的拉伸变形成形零件，变现为板料纤维伸长，厚度减薄飞机钣金零件广泛采用铝合金、镁合金、合金钢及钛合金等。
钣金零件的成形过程及热处理退火：将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后缓慢冷却，使金属内部组织达到平衡状态正火：将工件加热到适当温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能淬火：将工件加热保温后，在水、油、或其他无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。
淬火后钢件变硬，同时变脆回火：为了降低钢件的脆性，将淬火后的材料在某一适当的温度进行长时间的保温，再进行冷却。
淬火和回火常常配合使用为提高铝合金钣金件的抗腐蚀性能，一般要进行表面处理阳极氧化（分为无色阳极化和黄色阳极化）——通过电化学作用使铝合金表面生成一定厚度的致密的Al2O3氧化膜，这种氧化膜具有很好的抗腐蚀能力和附着力黑色金属一般涂油保护，零件表面处理方法可采用电镀（镀锌、镀镍、镀铬、镀镉飞机钣金件生产的第一道工序是使所需要的板料或毛料从整体板料分离开，即下料下料方法有很多，常根据毛料的几何形状、尺寸大小、精度要求、产量和设备条件进行选择主要方法有：剪裁、冲裁、铣切、锯切和熔切等剪裁是利用剪切设备将板料或型材等原材料分离出来的方法常用的剪切设备有：龙门剪床（剪板机）、多条板料滚剪机、圆盘剪切机、振动剪切机等铣切下料是利用高速旋转的铣刀沿一定曲线对成叠的毛料按样板进行铣切一般适用于数量较大、外形为曲线的展开料尺寸较小的毛料用钣金铣下料大尺寸展开料可采用回臂铣钻床和龙门靠模铣床锯切按所用刀具形式分为带锯、盘锯、摆锯和砂轮锯切等，适用于有色金属下料锯切常用于型材和管材的下料砂轮锯切是用高速旋转的薄片砂轮切割工件，适用于钢、钛和耐热合金的切割，不适用于较软的材料熔切常用于外形复杂的厚钢板零件的下料可分为氧气切割、等离子切割、激光切割、超声波切割等其他下料方法还有高压水切割、数控下料等冲压是利用模具在冲压设备上对板料施加压力(或拉力)，使其产生分离或变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的制件的加工方法，这类模具统称为冲模。
机翼翼盒卧式装配相比立式装配的优势分析
机翼翼盒卧式装配相比立式装配的优势分析发布时间：2021-07-28T10:29:46.933Z 来源：《中国科技信息》2021年9月上作者：代宗仁[导读] 近年来，随着全复合窗扇的诞生，也出现了窗扇水平装配线。
本文分析了国内外大型飞机的翼盒制造方案，从装配工艺、装配工具的设计、对自动化设备的要求和工作平台的设计等方面入手，介绍了传统的大型飞机机翼盒制造方案。
中航西安飞机工业集团股份有限公司代宗仁 710089摘要：翼盒通常安装在垂直位置。
近年来，随着全复合窗扇的诞生，也出现了窗扇水平装配线。
本文分析了国内外大型飞机的翼盒制造方案，从装配工艺、装配工具的设计、对自动化设备的要求和工作平台的设计等方面入手，介绍了传统的大型飞机机翼盒制造方案。
垂直组装方法。
翼盒和有抱负的水平盒。
通过对翼盒拼装垂直拼装和水平拼装的优缺点进行详细讲解和分析，为国产复合机翼未来的发展奠定了技术基础。
关键词：金属材料机翼;复合材料机翼;立式装配;卧式装配引言本文通过对盒立式与卧式进行对比分析，对复合材料装配进行了现状分析以及具体方案进行研究，从而找到最佳的施工方式，为后续复合机翼的安装方案提供参考意义。
1现状分析1.1 翼盒垂直组装传统机翼箱体主要由前缘、后缘、铝合金加强筋、顶底壁板等部件组成，传统结构为金属双梁结构。
典型的翼盒结构如图 1 所示。
目前，空客A320系列、A340和A380、波音737、767以及国产ARJ21、C919的翼盒金属结构均采用立式组装。
自动化技术在飞机总装领域越来越广泛，各大制造商都把自动化技术通过位置调整等技术与自动冲压、装配工具等技术相结合，对翼盒垂直装配方案进一步进行升级，逐渐形成了日益完善的翼盒垂直装配方案。
1.2 翼盒水平组装随着时代的发展，复合材料的优点越来越明显，与传统材料相比，具有比强度和比刚度高、热膨胀系数低、抗疲劳和阻尼能力强、结构和材料设计能力强、易于整体成型等优点，使传统铝合金材料逐渐被取代，复合材料在飞机机身上的应用越来越广泛，目前已逐渐成为新型飞机的主流材料。
飞机装配工艺(二)
最后精加工，检验及提交
1、最后精加工
满足部件对接的互换、协调要求，保证各部件之间相
对位置的准确度。 主要对接接头、配合面的精加工。
目的
工作内容
设备
单独的精加工型架 部件装配型架内的精加工设备（专用钻模、靠模）
最后精加工，检验及提交
2、检验、移交
1、对接接头或对接面的准确度的检验；
2、外形准确度的检验；
1 、有些不必要在型架上或自动铆接机上铆接的工作（结
工作内容
构件已形成一定的刚性）； 2、有些铆钉难于在铆接机上铆接的工作；
3、一些安装工作（如小支架、口盖、卡箍等）。
要求
尽量减少架内的铆接工作，移至架外补充铆接和安装。
段件、部件的装配
段件、部件的特点：
结构较复杂，比较封闭，开敞性差； 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； 一般都采用型架装配，工作量大； 劳动生产率低，装配周期长。
产品设计需要建立的基准。如：飞机水平基准线、对称
设计基准
轴线、翼弦平面、弦线、梁轴线、长桁轴线、框轴线、
肋轴线等。
设计基准的特点
一般都不存在于结构表面上的点、线、面，在生产 上往往无法直接利用。
装配基准
工艺基准
装配过程中需要建立的工艺基准。
工艺基准分类 （按功能分） 定位基准：用于确定结构件在设备或工艺装备上的相对位置。 装配基准：用于确定结构件之间的相对位置。
机身的段、部件总装型架。
根据飞机结构的使用功能、维护修理、运输方便等方面
Hale Waihona Puke 设计分离面的需要，设计人员将整架飞机在结构上划分为许多部件、
段件和组件，所形成的分离面。
主要特点
飞机机翼结构剖析
飞机机翼结构剖析机翼是飞机的重要部件之一，它就好比鸟儿的翅膀。
飞机之所以能在天上飞，靠的就是机翼产生的升力！不过除了提供飞机升力，机翼其实还有许多辅助功能，比如悬挂发动机、存储燃油、控制飞机水平翻转、减速等。
因此在机翼上还有很多特别设计的“机关”，也许经常坐飞机的朋友会注意到，但是不一定说得出这些机关的名字和具体作用。
今天，我们就和大家聊一聊飞机的机翼！机翼如何产生升力？众所周知，机翼的主要功能就是产生升力，让飞机飞起来，那么它为什么能产生升力呢？这还得从飞机机翼具有独特的剖面说起。
我们把机翼横截面的形状称为翼型，翼型上下表面形状是不对称的，顶部弯曲，而底部相对较平。
当飞机发动机推动飞机向前运动时，机翼在空气中穿过将气流分隔开来。
一部分空气从机翼上方流过，另一部分从下方流过。
日常的生活经验告诉我们，当水流以一个相对稳定的流量流过河床时，在河面较宽的地方流速慢，在河面较窄的地方流速快。
空气的流动与水流其实有较大的相似性。
由于机翼上下表面形状是不对称的，空气沿机翼上表面运动的距离更长，因而流速较快。
而流过机翼下表面的气流正好相反，流速较上表面的气流慢。
根据流体力学中的伯努利原理，流动慢的大气压强较大，而流动快的大气压强较小，这样机翼下表面的压强就比上表面的压强高。
换句话说，就是大气施加于机翼下表面的压力(方向向上)比施加于机翼上表面的压力(方向向下)大，二者的压力差便形成了飞机的升力。
机翼有多坚固？机翼除了提供升力之外，还必须得承重。
飞机在天上飞的时候，整个机身的重量几乎都是由机翼给“托”着的。
飞机在地面上的时候，机翼还得悬臂“举”着重重的发动机，像A380、747这样的巨无霸飞机，单片机翼还得悬臂“举”起两个发动机，要知道A380的单台发动机自重就达8吨。
因此，机翼必须得足够坚固。
目前主流的民航客机的机翼结构采用的是双梁单块式，前后有两根梁，之间又有很多的翼肋，这样梁和肋就组成了机翼的内部骨架结构，外侧是蒙皮和壁板设计。
机翼结构ppt课件
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3.多墙式机翼：梁弱，多纵墙，厚蒙皮。
特点：有较高的应力水平和结构效率，刚度大，受力
分散，破损安全特性好，但不易大开口，连接复
杂。
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受力型式总结
1.梁式: 强梁，薄蒙皮，弱长桁， 常分左右机翼-----用几个集中接头相连。
2.单块式: 强桁，弱梁，较厚蒙皮， 左右机翼一般连成整体穿过机身， 但机翼本身可能分成几段。
应用，为合理进行飞机结构设计打下基础。
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第2章 飞机结构基本传力系统
➢机翼结构分析 ➢机身结构分析
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2.1 机翼结构分析
0、引言 一、机翼构造元件 二、机翼构造型式(受力型式)
三、机翼在载荷作用下的承载情况
四、梁式机翼结构上的总体力传递
五、单块式机翼的传力分析
六、后掠机翼的传力分析
3.多墙式: 厚蒙皮，多墙，少肋，无长桁， 左右翼连成整体,贯穿机身。
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机翼结构:波音飞机结构
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机翼结构: 歼7飞机机翼
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机翼结构: U2飞机机翼
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机翼结构: 机翼机身接头
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尾翼结构: 歼6平尾
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尾翼结构: RF-101平尾
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横向构件：普通翼肋，加强翼肋
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蒙皮
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接头
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典型元件总结
• (1) 纵: 翼梁、 长桁 、墙(腹板) • (2) 横: 翼肋(如加强肋 普通肋) • (3) 蒙皮
机翼设计学习
机翼翼型的选择
参数对翼型气动特性的影响—相对弯度
➢ 弯度的确定通常是保证翼型在正常的巡航速度飞行时处于设计升 力系数状态。设计升力系数指的是具有最小阻力时的升力系数。
LH W
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机翼平面主要参数的初步估计
将升限的升力式展开,有
LH
1 2
H vz2j SCl
W
所以，翼载表达式为
W S
1 2
H vz2jCl
式中 ρH——升限高度上的空气密度; vzj——可用推力最大是的飞行速度； CL——升限飞行时的升力系数。
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机翼平面主要参数的初步估计
5.根据航程确定翼载 为了达到最大航程,翼载的选取必须使巡航条件下有高的升阻比L/D。 随着速度增加，螺旋桨飞机的推进 效率的降低，它在最大L/D对应的速度下飞行时达到最 大航程。而在最大L/D对应的速度下，零升阻力等于诱导阻力。因此，为了使航程最大， 螺旋桨飞机应这样飞行，即
相对位置Xc/b 前缘半径r 后缘角τ
机翼翼型的选择
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机翼翼型的选择
参数对翼型气动特性的影响—前缘半径 ➢前缘半径小,前缘在小迎角时就开始分离，随迎角增加再附着，前缘பைடு நூலகம்径 越小越易分离，最大升力系数小，但波阻也小——适于超音速飞机 ➢前缘半径大，圆前缘翼型从后缘开始失速，随迎角增加分离前移，失速 迎角大，最大升力系数大，但波阻也大——适于亚音速飞机
W
L
1 2
vs2SCl max
所以，翼载表达式为
W S
1 2
vs2Cl m ax
对某些飞机要求失速速度不大于某一个最小值，此时任务书中应指明最小失速速度。例如， 规定单发飞机总重量为Wto<27000 N时的失速速度应该不大于110km/h。
基于CATIA的多工位机翼翼盒装配方法
基于CATIA的多工位机翼翼盒装配方法摘要:基于CATIA软件提出一种先进的多工位机翼翼盒装配方法。
采用骨架、蒙皮壁板、架下工位和装配孔定位的装配方式，引入机械手自动制孔设备实现壁板与骨架的叠层制孔。
采用激光扫描测量技术使翼盒骨架外形与壁板内形之间的间隙得到补偿。
对翼盒骨架装配框架进行有限元分析，仿真结果得出下梁最大变形量为0.04 mm，满足装配型架的要求。
关键词:多工位翼盒；装配型架；有限元分析1.序言由于飞机结构非常复杂，零部件数量多、尺寸大、刚性小、且极易变形，而最终装配成形后的机体气动外形要求又十分严格[1]。
传统的飞机装配采用固定位置的机库式装配方式，现场杂乱拥堵，装配工作混乱，作业活动范围大，飞机总装周期长，无法满足现代飞机装配周期短、效率高、精度高的生产要求[2]。
各大飞机制造公司都在积极的开展飞机制造技术的研究，努力将人工劳动密集的装配作业变成高效高质量的先进自动化设备作业方式[3]。
采用多工位自动化装配方法能够适应不同飞机机型、批量、架次、装配工艺、环境和时间的装配需求，在限定的环境下迅速完成装配任务，达到质优、高效、低成本的目标[4]。
B747、B777 等多个型号飞机机身壁板采用柔性工装定位、自动化设备连接、数字化测量设备引导定位与检验，提高了装配效率和装配质量[5]。
空客系列飞机的机翼壁板装配定位则采用了一种行列式柔性工装来完成，其与高速铆接机床有机地融合在一起，形成了壁板自动化装配单元[6,7]。
在国内，北航研发了制孔末端执行器[8]，并在ABB机械手上开发了自动制孔系统，该系统孔定位精度为±0.3mm，制孔效率为4个/min。
柯映林[9,10]团队采用激光跟踪仪对装配位置偏差进行实时补偿从而提高其装配精度，装配误差小于0.3mm。
李永超[11]等提出了在翼盒装配过程中采用水平式装配单元的方法，以盒式连接技术为基础，运用六足定位装置使得飞机翼盒的柔性固持部分和型架达到自动化要求。
中空玻璃卧式设备与立式设备的区别
中空玻璃设备之立式设备与卧式设备的区别
中空玻璃设备有卧式设备和立式设备之分，卧式设备比较简单，设备投入资金比较少，相对立式设备自动化程度和生产效率要低一些。
卧式设备主要包括：卧式玻璃清洗干燥机、卧式玻璃加热辊压机（复合胶条式中空玻璃必选）、丁基胶涂布机、翻转涂胶台、分子筛灌装机和合片台。
卧式设备适合比较小型的加工厂起步阶段使用，设备投资比较少，基本上在10万以内，生产效率基本在每班300平米以下。
立式中空玻璃生产线，由立式玻璃运输机、立式三级玻璃清洗烘干机、立式玻璃平压合片机、玻璃运输机等设备组成，另外配上丁基胶涂布机、分子筛灌装机、双组份涂胶机、旋转涂胶台、铝条切割机等辅助设备，设备总投资在15万或者以上。
生产效率能够达到每班700平方左右，同时工人需求能够减少1-2人。
济南是全国最大的中空玻璃设备生产基地，设备的技术比较成熟，性价比高。
主要的知名品牌有德佳、赛信、华天宏威。
飞机装配-装配型架的设计
卡板的工作方式 以骨架定位：
卡板可定位骨架外形、采用橡皮筋夹紧工件。 蒙皮外形定位：
确定飞机气动力外形的定位件。 分为：卡板、内型板和包络式定位板 三、接头定位器、型架平板及工艺接头定位器
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第八章 装配型架的设计
§8.3 装配型架的构造---型架结构分解、分解设计过程
2、型架定位件和夹紧件 一、 型材零件的定位夹紧件
腹板面、端面和定位孔
插槽式结构、定位腹板面和端面
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第八章 装配型架的设计
拟定型架设计方案相关内容：
型架设计基准 装配对象在型架中的放置状态 工件定位基准，形位、尺寸公差 工件出架方式 型架安装方式 型架结构形式 骨架刚度验算 型架支承与地基估算 温度对型架准确度的影响
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第八章 装配型架的设计
§8.2 装配型架设计的一般问题
三、型架设计基准选择（确定型架上各个零件和装配件的相对位置，确定工作尺 寸和检验工件尺寸方便）
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第八章 装配型架的设计
§8.2 装配型架设计的一般问题
原始资料—内容和步骤—基准的选择—装配对象的放置状态—选择工件的定位--出架方式—温度—型架基础
一、原始资料；
• 型架设计任务单：型架功用、数量、与其它型架的关系。（工装申请单）
•
装配件的结构图纸与技术条件：熟悉产工品作令结：X1构0111特7-1 点和装配精工装度申、请协单调互换。（QR M075B14-D1 XD数QZ 模）
用三点支撑（变形小但不稳定）加两点辅助支撑（提高稳定性）
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第八章 装配型架的设计
§8.3 装配型架的构造---型架结构分解、分解设计过程
飞机装配型架的安装
飞机装配型架的安装航空飞行器的装配与一般机械的装配有着很大的不同，其主要表现在以下五个方面：1.、一般机械的装配工作占产品劳动总量的20%左右，而飞机装配占劳动总量的50%——60%，而且质量要求高，技术难度大；2、飞机制造的准确度很大程度上取决于装配的准确度，而一般机械主要取决于零件制造的准确度。
3、飞机装配采用许多复杂的装配型架，而一般机械多采用手工装配或流水线装配；4、飞机装配中零件的数量多，零件大，刚度小，而产量比通用机械少；5、通用机械用公差配合制度来保证装配精度，飞机则是采用模线样板法保证外形的准确性。
从这里可以看出，在飞行器的制造过程中装配是一项非常重要的环节，而在这个环节中有一个重要的名词，那就是型架。
型架用一句简单的话来说就是飞机的装配夹具。
那么，飞机装配型架的安装应该如何进行呢？下面我就结合自己在型架制造中的一点体会，给大家作一个简单的介绍。
一、装配型架安装的重要性为保证飞机产品的质量，对飞机装配的准确度的要求有： 1、飞机空气动力准确度包括飞机外形准确度和外形表面光滑度； 2、各部件之间对接的准确度。
这种准确度的实现就有赖于飞机装配型架的制造准确度。
因此飞机的装配型架在飞机的装配过程中有着十分重要且不可替代的作用，其重要性存在于1、飞机装配准确度主要取决于型架准确度，而型架的准确度取决于型架安装的准确度；2、型架的安装要保证工艺装备之间的协调性；3、飞机成批生产中要提高型架安装效率。
二、装配型架的功用1.保证产品的准确度及互换性。
首先，应通过定位及夹紧的方式来保证零件的准确形状，这样才能保证工件在装配过程中既有准确形状又有必须的工艺刚度；其次，无论铆接，胶接，焊接，在连接中都产生不同程度的变形，装配型架要能限制工件的变形；2.一般机械制造中保证产品互换性主要通过公差及配合制度和通用量具，而飞机制造中通过相互协调的成套的装配型架。
因此型架的另一特点是成套性和协调性。
3.装配型架的使用可以改善劳动条件，提高装配工作生产率，降低成本。
大飞机装配工装结构分析与优化技术
（作者单位：珠海通用航空研发制造基地）◎李波一、飞机装配工装的研究现状从我国目前的飞机装配工装设计来看，主要是根据以往的制造经验，并采用类比的方法来进行相关设计，整体设计的合理性无法得到保证，设计水平较为落后。
虽然使用了先进技术进行设计，但没有将先进技术的作用和优势充分发挥出来，比如在应用CAD 技术时，没有将CAE 技术作用充分发挥出来，没有实现整体结构的试验核对，只注重重要部位的校核工作，所以工装结构需要进行反复修改。
与发达国家相比，我国飞机装配工装的数目比较多，结构体积比较大，需要花费较长的时间进行制造，投入的成本比较高，而且工装质量无法得到保证，对我国航空制造业的发展产生了较大影响。
国外一些著名的航空制造商在对飞机装配工装设计进行研究的过程中，取得了良好效果，实现了对飞机装配工装的数字化设计，还可以对不同的零件结构进行并行设计，有效缩短了制造时间，成本投入也得到了有效控制。
主要采用了工装三维实体建模的方法，通过网络技术对工装的刚度进行分析，根据所得结果，对模型进行优化和完善，符合飞机装配工装的设计要求。
在工装结构设计方面，许多国外学者也进行了深入研究，通过对工装受力情况、结构分布、尺寸大小等方面的研究，确定了结构刚度，还有一些学者对智能化工装设计进行了研究，有效提高了飞机装配工装结构的设计效果我国在进行飞机制造的过程中，飞机装配工装结构设计中引入了的多种先进技术，但是没有配备齐全的智能设备和指导文件，在对工装结构进行优化设计的过程中存在一定的局限性，整体的分析结果无法得到保证。
优化技术在应用过程中，需要进行反复设计和修改，要花费较长的时间，无法对飞机装配工装结构中目前存在的问题进行有效处理。
而有限元法的应用可以改善以上问题，将其与智能化技术相结合，有利于提高整体的设计水平。
二、飞机装配工装结构分析1.工况分析。
工况是指结构的承载状况，即在特定的工作条件下结构所承受的载荷和相关边界条件的统称。
泵站立式安装与卧式安装技术的对比及泵站立式安装方法
泵站立式安装与卧式安装技术的对比及泵站立式安装方法摘要：泵站是水利工程中重要的水工建筑。
本文笔者在实际施工中主要接触立式水泵机组及卧式水泵机组两种形式，两种形式水泵机组在施工中各具特点，笔者结合吴塘门排涝泵站移建工程及横山水库溢洪河道中高窑洞泵站工程的施工经验探讨一下卧式安装与立式安装的差异来及泵站立式安装的高效。
关键词：卧式安装；立式安装；由于上下游水位变化，泵站承受水推力和水荷重的变化，将产生暂时不均匀沉陷。
不均沉陷发生后，机组垂直同心偏差必将加大。
就是说，立式水泵机组安装中，固定件垂直同心偏差调整合格是暂时的现象。
而运行中的偏差超差却是永久的客观存在，并不产生兴建初期人们担心可能会发生的机组运行振动、导轴瓦产生偏磨等有害影响。
进而在机组事故大修中，不具备测量调整固定件垂直同心偏差条件时，或在不均匀沉陷明显变化时，不再调整固定件垂直同心，而是采用调整推力瓦不水平，使转动件轴线倾斜，适应固定件中心倾斜的安装方法，省工省时顺利完成安装，及时发挥泵站效益。
水泵机组立式安装和卧式安装吴塘门排涝泵站移建工程采用的是卧式同翼型水泵机组，横山水库溢洪河道中高窑洞泵站工程采用的是立式同翼型水泵机组。
小型立式与卧式同翼型水泵机组，大体结构是相同的。
但由于装置形式差异，某些部件承载会存在较大差异。
比如，卧式水泵机组的导轴承，不但承载全部机组径向动不平衡力，还承载转动部件的全部重量。
径向负载最大，卧式水泵机组推力轴承仅承载轴向水推力，承载最小。
而立式水泵机组正好相反，导轴承仅承载动不平衡力，负载最小。
(注意动不平衡力将是以吨计的)且安装中不承载，所以可以采用弹性材料。
而推力轴承将承载全部水推力和转动件自重，轴向负荷最大。
由于导轴承安全裕度较大，小型立式水泵机组便可以卧式装置。
卧式水泵机组导轴承需承担转动件的部分自重，比立式机组导轴承承载稍大，推力轴承减少了转动件部分自重，承载稍轻。
所以水泵机组如果立式装置，对推力瓦安装运行只会更有利。
机翼翼肋实例零件库设计讲解
1 引言随着航空工业的发展，设计人员对CAD/CAE/CAM的进一步认识，越来越发现原有的设计系统难以满足企业的求。
现在很多新飞机的设计都是在原来类似产品基础之上开展的，在飞机的更新和升级阶段，大多时候都是在老飞机上加上某些新功能，设计者不得不重新对飞机进行设计，而在这个过程中，设计者需要对原有产品特征再次设计，并在其上稍作改进，这种设计过程不仅消耗大量的人力物力，而且不利新产品的快速开发。
因此，将通用件零件库的应用，将设计人员成功设计的经验存储到数据库进行模板化，同时允许设计人员能够对库进行设计参数的扩从和修改，这样能够在通用件的设计上提供不少便利，从提高设计效率，缩短研发周期，节省资源去开发其他的产品[1]。
在这种趋势下，标准零件库就应运而生了，现在的三维软件都具备参数化的设计模块，及程序开发接口，为二次开提供了可能。
CATIA内部附带了一些零件库，如螺钉，键，销等，他们都是以catalog形式录入零件模板和数据库中的，这些零件大多用在产品的装配过程中，又CATIA原始开发商开发软件时录入。
对于不同的行业，产品的差异性比较大，甚至同行业不同企业之间的产品也有差异。
对与每个企业，在产品设计过程中难免需要进行反复设计、验证及修改，如果每次都要重新设计，这样就会浪费大量的公司资源，拉长产品研发周期，因此每个企业有必要根据自身产品的特征建立相关的通用件、常用件零件库，以提高企业的设计效率[2]。
传统的翼肋设计是根据设计要求确定翼肋的类型、型号；然后进行结构设计；再完成强度、刚度等校核；最后在CATIA中建模。
在这个过程中，需要人工查阅相关手册，完成各种校核，每次设计都需要重复建模，不仅费时费力，还很难保证设计的精确性。
通过机翼翼肋零件库的设计，可以根据设计要求自动查询符合条件的翼肋型号和相关信息，能够实现强度、刚度自动校核，并且自动在CATIA中生成三维模型，解决了传统设计中存在的重复建模、设计效率低的问题，提高了产品数字化设计制造水平，缩短产品研发周期，大大节省研发成本，所以本课题选题是有意义的。
复合材料翼盒装配工装研究与设计
复合材料翼盒装配工装研究与设计刘怡冰;安鲁陵;蒋麒麟;张桂书;张朋真【摘要】Taking aircraftˊs composite wingbox as an example, the research on and design of its assembly fixture is carried out focu-sing on the location for each component of the wingbox. On the basis of the overal plan, the design of the structure of the assembly fixture for wingbox is completed including box-joint based main frame and the locators. The basic principle of posture alignment for the wingbox panel is introduced. The best assembly posture is obtained with the help of software Geomagic Qualify and CATlA, and a six-degree-of-freedom device is designed to match the assembly fixture boards to adjust the deviation within certain tolerance and hold the wingbox panel in the best assembly posture so as to meet the requirements of the design.%以飞机复合材料翼盒为例，进行工装总体方案设计，重点研究了翼盒各零构件的装配定位方案。
无人机机翼装配型架设计研究
无人机机翼装配型架设计研究发布时间：2023-05-22T03:41:18.915Z 来源：《科技潮》2023年7期作者：段岑岑[导读] 卡板尺寸大、重量大，卡板支撑架粗大、结构复杂、重量大，使用过程需要借用吊具完成；西安爱生技术集团有限公司陕西西安 710065摘要：飞机结构复杂，刚度小，零部件及连接件数量多，且制造精度要求高。
为保证飞机零件的制造精度及良好的互换性，在飞机生产过程中需要使用大量工装来完成飞机装配。
装配工装是保证飞机装配质量的关键，但通常飞机装配型架制造加工工作量占整机工装的50%左右，且约占整机工作量40%以上的飞机装配工作是依靠装配型架来完成的。
所以，装配型架结构设计是否合理，不但直接影响到装配型架本身的制造周期、制造成本、精度和加工难易程度，而且还影响着各零部件之间对合尺寸的一致性，对飞机装配的装配效率、装配质量和装配周期也有着很大的影响，从而影响到整个飞机的生产周期。
关键词：机翼装配；内定位设计；柔性装配设计；装配型架一、机翼装配型架设计型架设计之前，首先需要考虑的是飞机的装配场地或装配平台。
文中无人机机翼长约5m，根据其特点，整个机翼在1个装配平台上进行装配，因此装配型架设计也基于平台进行。
机翼的装配流程如图1所示。
图1 机翼装配流程1.1内定位设计外卡板方式主要存在以下缺点：1）卡板尺寸大、重量大，卡板支撑架粗大、结构复杂、重量大，使用过程需要借用吊具完成；2）支撑架开敞性差；3）由于卡板带有蒙皮外形，蒙皮外形通常为异形面，因此卡板制造工作量大；4）装配过程需开启卡板，因此型架实际占用空间和占地面积较大；5）对于大型部件，可开启的卡板影响型架工作梯的安装；6）卡板异形面通常通过数控加工的方式完成，需要去除的材料多，所以型架的制造成本高。
而采用内定位装配方法时，以骨架（或框、肋）上的工艺孔为装配基准，通过打定位销的方式准确定位骨架（框、肋）的空间位置，在刚性骨架（框、肋）精确定位固定后，在其表面覆盖蒙皮并铆接，就可以保证飞机外形的准确性，也可以大大减少外卡板的使用。
现代飞机装配工艺及展望研究
现代飞机装配工艺及展望研究随着技术的不断发展和创新，现代飞机的装配工艺也在不断地升级和完善。
在这个领域，具有国际竞争力的生产线装配工艺是关键所在。
本文旨在介绍现代飞机装配工艺及展望研究。
1.装配方式现代飞机装配有两种方式：一是传统的手工装配，另一种是数字化装配工艺。
在传统的手工装配工艺中，生产过程由人工负责，需要经过长时间的熟练，从而带来高昂的人工成本和较低的生产效率。
而数字化装配工艺则利用自动化装配技术，有效提高了装配精度和效率。
2.制造工艺现代飞机的制造工艺包括复合材料制造工艺、数控加工技术、智能装配技术、人工智能技术等。
在这些制造工艺中，复合材料制造先进、轻量化、高耐用性的特点受到广泛关注。
同样的，数字化数控加工技术的应用也推动了现代飞机的制造水平向前发展。
3.自动化生产线自动化生产线是现代飞机装配工艺的重要组成部分，主要由数控加工作业、自动化物流和机械手臂等组成。
这样不仅提高了生产效率和产品质量，同时也减少了人为因素造成的差错和误判。
1.数字化化装配工艺数字化装配工艺将成为未来飞机装配的主流趋势。
在数字化化装配工艺中，全球高清三维模型将作为数字化设计与制造的关键技术，将进一步吸引更多中国企业进入该领域。
精细化装配工艺将是未来飞机装配工艺的核心。
为了提高装配精度和装配速度，展开了精密铲孔、自动调整、瞬时识别等方面的孵化，提高了波动精度和工作稳定性。
3.智能感应码智能感应码将会大大改善飞机零部件和元器件的追踪和管理能力，并且有助于检验标准和过程管理的合规性，降低了成功率和重现性的高成本和特定复杂。
4.工业机器人工业机器人将成为未来飞机装配的重要工具，以替代人工操作。
与人工相比，工业机器人在机械手臂、运算能力以及工作精度方面都拥有优势，并且可以有效地减少生产成本。
总结：现代飞机装配工艺是飞机制造的重要领域之一，在未来的发展中，数字化技术和自动化设备将逐渐成为核心趋势，进一步推动现代飞机制造向智能化、高效化方向发展。
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机翼翼盒立式装配与卧式装配对比浅析作者：郭云郭文娟王浩宇
来源：《中国科技纵横》2020年第02期
摘要：机翼翼盒通常采用立式姿态进行装配。
近年来随着全复合材料机翼的诞生，翼盒卧式装配生产线也应运而生。
本文通过分析国内外大型飞机的机翼翼盒制造方案，从装配流程、装配工装设计、自动化设备需求和工作平台设计等方面着手，对传统的翼盒立式装配与新
兴的翼盒卧式装配进行详细阐述，并进一步分析立式装配与卧式装配的优缺点，为未来国产复合材料机翼研制积累技术基础。
关键词：金属材料机翼;复合材料机翼;立式装配;卧式装配
中图分类号：V224 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）02-0058-02
1 现状分析
1.1翼盒立式装配
传统的机翼翼盒为金属材料双梁式结构，主要由前缘、后缘、铝合金翼肋和上、下壁板等零组件组成，典型翼盒结构见图1。
目前金属结构的机翼翼盒，如空客的A320系列、A340和A380，波音的737、767，以及国产的ARJ21、C919等，都采用了立式姿态进行装配。
近些年随着自动化技术在飞机装配方面的逐步应用，各大飞机制造商与航空装备制造商相互合作，对翼盒立式装配方案进一步修改完善，将柔性调姿定位和自动化制孔等技术与装配工装相结合，制定了相对成熟的机翼翼盒立式装配方案。
1.2翼盒卧式装配
进入新世纪以来，复合材料的比强度和比刚度高、热膨胀系数小、抗疲劳能力和阻尼性强，以及结构与材料的可设计性强、易于整体成型等诸多特点受到了飞机制造商的青睐。
因此复合材料在飞机机体上的应用比重不断增大，逐步取代了传统的铝合金金属材料，成为了新一代飞机的主体结构材料。
广义上的全复合材料机翼是指除翼肋采用金属结构外，翼盒的前梁、后梁、上壁板和下壁板均采用高强度碳纤维复合材料。
空客的A350XWB，波音的787和
777X等，都采用了全复合材料机翼[1]。
针对大尺寸复合材料机翼翼盒的装配特点，国外航空装备制造商提出了卧式装配的理念。
最新研制的空客A350XWB和波音的777X等飞机，其机翼制造都采用了由美国Electroimpact 公司设计的翼盒卧式装配生产线。
以空客A350XWB机翼卧式装配生产线为例，该生产线包含了若干站位。
在第一站位，采用飞行姿态完成产品定位。
操作工人手工完成前缘组件、后缘组件、翼肋和上、下壁板等主要零组件的定位，并采用自动制孔设备制定位孔、安装临时紧固件;在第二站位，采用大型龙门制孔设备完成翼盒上翼面连接孔的制取，采用移动制孔设备完成翼盒下翼面连接孔的制取;第三站位设置有大型工作平台，主要用于辅助工人手工完成翼盒紧固件的安装;在第四站位，工人借助三维辅助投影设备完成后缘系统支架的安装。
在交付前，机翼还需运输至位于布劳顿的另外一个厂房，完成前缘口盖、燃油系统和线束支架等的安装工作。
波音公司的B777X飞机复合材料机翼翼盒也采用了卧式装配生产线，在装配站位划分与装配工装设计等方面与A350XWB存在微小差异。
2 立式装配与卧式装配方案对比
2.1装配工装设计
翼盒装配工装应包含前缘组件定位器、后缘组件定位器、翼肋定位器、壁板保型装置、自动制孔设备、多功能工作平台等多项子工装，用来完成翼盒装配过程中零组件的姿态调整、定位和保型等。
各项子工装需协调设计，在使用过程中互不干涉。
翼盒立式装配时通常采用前缘组件向上、后缘组件向下的放置姿态，翼肋以竖直姿态吊装上架定位。
立式装配姿态便于翼盒零组件定位器的布置，便于产品零组件的上架。
同时，采用立式装配姿态时，通过合理配置多层工作平台，可更好的满足工人施工的空间需求。
翼盒采用卧式装配姿态时，前缘、后缘组件采用保型吊挂或保型运输车进入翼盒装配工装定位，翼肋采用吊装方式入位，上壁板采用保型装置吊装上架，下壁板采用保型装置通过AGV地面运输上架。
翼盒在采用卧式装配时，应特别注意大尺寸复合材料壁板的保型问题。
由于复合材料存在各向异性的特点，复材壁板成型后易产生翘曲变形等问题。
因此，根据复材壁板的材料特性可设计一套低应力保型装置，减少壁板在运输、吊装和定位等过程的变形。
参考A350XWB机翼的装配方案，壁板保型机构可设计为点阵式真空吸盘保型装置（图2），在吸盘内设置有刚性限位机构，可准确控制壁板在运输、吊装和定位过程中始终处于理论位置[2]。
2.2工作平台设计
工作平台设计是机翼翼盒工装设计中非常重要的一个环节。
在翼盒装配过程中，操作工人需要借助工作平台完成零组件定位、制孔、涂膠和连接等繁多工序。
工作平台设计应需具有气源、电源、液压控制等功能。
当装配对象为复合材料机翼时，工作平台还需设置与厂房吸尘系统的接口。
翼盒立式装配的工作平台主要分布于翼盒上、下翼面两侧，根据翼盒产品尺寸及装配型架尺寸的大小，工作平台通常设置2层-3层，在每层平台上同时配置有小型工作梯，从而实现工作区域的全覆盖。
翼盒卧式装配工作平台则分为内、外工作平台两部分。
内部工作平台指翼盒下翼面可移动工作平台，操作工人可通过该移动平台完成下壁板的制孔、连接等工序。
内部工作平台还应具有快速撤出工作区域的功能，不影响机翼翼盒下架运输的物流通路。
外部工作平台指翼盒装配
工装两侧的工作台，工人可通过外部工作平台到达翼盒上表面，完成翼盒上翼面的制孔、连接等工序。
2.3产品下架运输
采用立式装配时，翼盒下架需借助产品吊挂从型架一侧出架，并通过翻转吊挂或翻转台将翼盒翻转至水平姿态（见图3、图4）。
采用卧式装配时，翼盒可通过采用AGV运输车托举水平出架。
3 立式装配与卧式装配优缺点分析
通过对翼盒立式装配方案与卧式装配方案进行对比，分析得出两种装配方案的优缺点如下：
3.1制造成熟度
近年来，国外飞机制造商通过在A320系列、B737MAX等大尺寸机翼制造中，对翼盒立式装配方案进一步完善，将自动化技术与立式装配工装相结合，形成一套成熟的立式装配方案。
国内经过C919等大飞机的研制，在翼盒立式装配方面也积累了一定的经验[3]。
在卧式装配方面，国外目前现有三条复合材料机翼翼盒卧式装配生产线，分别为
A350XWB、B787和B777X。
国内方面，卧式装配方案仅在某些小型金属材料部件（例如中央翼翼盒等）装配中开展验证性应用。
3.2产品装配质量
翼盒采用立式装配时，由于翼根处高度落差较大，厂房内温度因随高度变化呈垂直分布，进而形成温差，造成装配工装的顶部与底部热膨胀变形不一致，影响飞机的装配精度。
卧式装配方案可减小温差效应，从而提高飞机装配精度。
同时，翼盒形成封闭区后，操作工人需进入翼盒内部进行连接、涂胶等工作。
采用立式装配时，工人需借助壁板长桁在翼盒内部攀爬施工。
但当装配对象为复合材料翼盒时，由于壁板与长桁采用胶接形式，踩踏长桁会造成在胶接处产生缺陷的可能。
因此，复合材料的机翼翼盒应尽可能采用卧式装配姿态。
4 结语
全复合材料结构机翼已成为衡量飞机先进性的一个重要标志，国内的航空制造业由于起步较晚，在复材装配方面技术基础积累较少，与国外相比存在不小的差距。
针对国内在大尺寸复合材料机翼装配方面经验不足的现状，需参考国外复合材料翼盒装配案例，对翼盒立式装配和
卧式装配作进一步分析调查，同时结合国内现有的技术基础，确定一套适合国内复合材料机翼研制的装配方案，加快复合材料机翼翼盒的研制进程。
参考文献
[1] 倪楠楠.先進复合材料在无人机上的应用[J].航空材料学报，2019（05）：45-60.
[2] 陈雪梅，刘顺涛.飞机数字化装配技术发展与应用[J].航空制造技术，2014，445
（z1）：58-65.
[3] 范军华，杨锋.国内外先进飞机装配技术对比及思考[J].现代制造技术与装备，2016（07）：183-185.。