飞机结构件工艺的特点

除采用热辗平板做毛坯的方案以外，其他型式的毛坯一般供 应较困难，加工毛坯用的工艺设备制造周期长，费用贵； 从“破损安全”观点看，产生裂纹后扩展较快，不如铆接结 构，更不如胶接结构。
飞机整体结构件工艺的特点
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飞机结构件的概述

飞机结构件的工艺特点
概述
飞机整体结构件是构成飞机机体骨架和气动外形的重要组成部分， 它们品种繁多、形状复杂、材料各异。为了减轻重量，进行的强 度设计，往往在结构件上形成各种复杂型腔。 加工难度大 制造水平高 与一般机械零件相比具有的特点 行位精度要求高

一个中等复杂的整体结构件的加工工序约需要100道以上， 按40架一批，每批的制造工时达10万小时，制造周期需10～ 12个月
飞机整体结构件主要工艺特点
3.
整体结构件的材料大部分采用航空用的铝合金，高强度合金 钢、钛合金和复合材料 铝合金整体结构件的毛坯有模锻和预拉伸厚板材两种。平面 类整体壁板、框、肋、梁的铝合金零件大部分采用预拉伸的 厚板材，在板材厚度允许的情况下，尽量不采用模锻毛坯。 其主要原因是：
严格的重量控制 严格的寿命使用要求
飞机整体结构件的主要类型
（1）整体壁板 （2）整体梁类零件。 （3）整体框、肋类零件
（4）整体骨架类、接头类零件
（5）挤压型材和变截面桁条类零件

过去飞机机体主要部分都由钣金零件装配而成，而后来随着飞 机性能的不断提高，整体结构（integral structure）日益增
多。由于整体框、梁、肋的出现及整体壁板结构的广泛应用，
机械加工零件的类型和品种日益增加，在某些类型飞机的生产 中，机械加工零件所占劳动量比重已超过钣金成形零件，而且 飞机工厂设备和厂房布局也由此相应有所改变。例如有些客机 的整体结构件占机身重量的65%，因此整体结构件在航空航
天领域发挥越来越重要的作用。
整体结构件与旧式铆接结构相比有如下优点
（1）气动性能方面：外形准确，对称性好； （2）强度方面：刚性好，比强度高，可减轻重量（约 15%~20%），气密性好；
（3）工艺和经济效益方面：大大减少零件和连接件数量， 装配后变形小，可使部件成本降低50%左右。
整体壁板在飞机上的位置
整体梁
整体骨架零件 双曲线外形，骨架结构大部分为变截面、变角度的扭 曲框架和接头
①
②
模锻毛坯需要较高的模具费用
模锻毛坯成形过程中残留的内应力大，工序和工时都增多， 周期也延长
③
模锻毛坯，经切削加工后与预拉伸板材切削加工后的强度性 能相比提高并不显著
飞机整体结构件主要工艺特点
目前，整体结构件发展中存在一些问题：


为了切除大量金属，必须配备价格昂贵的大型设备以及大型 加工专用机床；
飞机整体结构件主要工艺特点
1.
飞机整体结构件的外形多数与飞机外形有关，有复杂的装配 协调关系，精度要求较高。
当骨架和蒙皮均为大厚度的整体结构时：
若蒙皮和贴合的骨架有较大的装配间隙，就会发生很大的装配 应力，会导致飞机强度和寿命的降低。如在组装时加相应尺寸 的调整垫片作为补偿，装配工时增多，周期延长，加垫过多也 会影响结构强度和飞机寿命。
飞机整体结构件主要工艺特点
2.

多数整体结构件尺寸大，形状复杂，加工技术难度大。 尺寸大：大型的整体壁板有的长达30m左右 ，毛坯重3～4 t， 大型机身整体框约6×3m，毛坯重约2t，小型机身框约2×2m， 毛坯重1t，必须配置大型机加机床和相应的装卸、搬运等设 备。 形状复杂：整体结构件多数为板块状，其轮廓外形部位一般 均与飞机机体复杂的外形有关，如梁、框、肋等平面零件周 边外形角度变化较大，因此，加工的开敞性差，工作量大， 加工技术难度大。