飞机结构钣金基础知识讲课教案
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西工大飞机钣金零件成形课件
3.
橡皮成形工艺
成形过程
与无压边圈的拉深成形相似 2）二次皱的形成阶段 3）皱的压平阶段
1）压缩失稳和首次皱的形成阶段
成形极限
凸曲线弯边成形系数：
K=
H H × 100% ≈ × 100% R+H R
极限弯边系数 K e
零件一次成形条件：K
飞行器制造工程
≤ Ke
飞机钣金零件成形
三、橡皮成形
4---橡皮
飞行器制造工程
飞机钣金零件成形
三、橡皮成形
橡皮承受高压时具有液体变形特征
2.
橡皮成形原理
1） 橡皮囊成形法
1-压型模 2-工作台 3-机床框架 4-橡皮囊 5-橡皮外胎 6-板料 框架式 成形设备--橡皮囊液压机 圆筒式
飞行器制造工程
飞机钣金零件成形
三、橡皮成形
2.
橡皮成形原理
2） 橡皮垫成形法
飞机钣金零件成形
一、概述
典型飞机钣金零件 典型飞机钣金零件特点 飞机钣金成形特点 学习内容
飞行器制造工程
飞机钣金零件成形
一、概述
蒙皮类零件
1.
典型飞机钣金零件
框肋类零件
异形复杂零件 整体壁板类零件
飞行器制造工程
飞机钣金零件成形
一、概述
2.
典型飞机钣金零件特点
平面尺寸大 刚度小 变曲率 结构复杂 外形尺寸精度要求高 品种多、数量少、小批量生产
飞行器制造工程
飞机钣金零件成形
三、橡皮成形
3.
橡皮成形工艺
凸曲线弯边成形（凸弯边） 凹曲线弯边成形（凹弯边） 减轻孔和加强窝的成形
成形 + 校形
飞机机械维修技能基础4.1钣金加工
飞机机械维修基本技能飞机机械维修基本技能Basic skills of aircraft mechanical maintenanceBasic skills of aircraft mechanical maintenance钣金加工板材直线弯曲 弯曲加工术语 1 2 弯曲设备3目录CONTACT板材直线弯曲 弯曲加工术语 1 2 弯曲设备3目录CONTACT弯曲切线型线 弯曲加工量测量基准型线顶点1.弯曲半径R1.弯曲半径R板材的弯曲半径以从曲面内侧测量得到的为准。
板材的最小弯曲半径是被弯曲材料不会产生撕裂破坏的弯曲半径。
对于不同金属的最小弯曲半径其值都是确定的，影响弯曲半径的因素有：板材的厚度、合金成分和热处理状态。
2.宽边：弯曲成形后较长的边；3.弯边：弯曲成形后较短的边，如果两边长度相等则都称为宽边；4.型线：宽边和弯边外表面延长线，两条延长线的交点称为型线交点；5.弯曲切线：板材平直部分与弯曲部分的交线；6.基本长度：成形零件的外型尺寸，在图纸上已给出，也可以从原件上测量得到；7.收缩段长度：弯曲切线到型线交点的距离；8.平面：零件的平面或平直部分，不包括弯曲，等于基本长度减去收缩段；9.中性面：在内曲面与外曲面之间的某一曲面处，即没有压缩力也没有收缩力，该面称为中性面，计算时取板料的1/2处。
10.弯曲加工量：成形零件弯曲部分弯曲加工所需材料的长度，即为弯曲中性面的长度；11.准线：成形金属板上画出的标记，此线与成形机的圆角镶条头部对齐，作为弯曲工作的指示。
板材直线弯曲 弯曲加工术语 1 2 弯曲设备3目录CONTACT1.90度弯曲加工量2.非90度弯曲加工量对于1到180度任意角度的弯曲可采用下列公式计算获取精确的结果。
BA=（0.01743×R+0.0078×T）×ABA —弯曲加工量A—弯曲角度R—弯曲半径T—板材厚度3.查表法获取完全加工量通过查表，得到对应1度的弯曲加工量，再乘弯曲角度，就得到相应的弯曲加工量。
西北工业大学飞机钣金零件成形弯曲课件
弯曲力
自由弯曲力 校正弯曲力
摩擦 板厚偏差
摩擦在大多数情况下可以增大弯曲变形区的拉应力，可 使零件形状接近于模具的形状。 如果毛坯的厚度偏差大时，对于一定的模具来说，其实 际间隙是忽大忽小的，因而回弹值也是波动的。
飞行器制造工程系
37
弯曲
六、弯曲回弹与补偿措施
3.
减小回弹的措施
在工件设计上采取措施 在工艺上采取措施 在模具结构上采取措施
1.
板料弯曲过程
飞行器制造工程系
11
弯曲
二、板料弯曲的基本原理
1.
板料弯曲过程
立体纯塑性弯曲阶段
1）应变中性层位置从板料中间逐 步向内层移动，变形量愈大， 内移量也愈大。
α tlb = π (R − r ) b 2π
2 2
l = αρ 0
R = r + ξt
1 r ξ ρ 0 = + ξt = r + ξt ξ 2 t 2
y y ε θ = ln ≈ ρ 1 + ρ y σ θ = Eε θ = E
飞行器制造工程系 ρ
σ max ≤ σ s
E ≤σs 2r 1+ t
r 1 E ≥ − 1 t 2 σ 10 s
弯曲
二、板料弯曲的基本原理
弹—塑性弯曲阶段和线性纯塑性弯曲阶段
材料的机械性能
r 相对弯曲半径 t
2.
影响弯曲回弹的主要因素
弯曲角度 弯曲方式和模具结构 弯曲力 摩擦 板厚偏差
飞行器制造工程系
33
弯曲
六、弯曲回弹与补偿措施
σ S / E 越小，回弹越小。
飞机钣金加工工艺
飞机钣金加工工艺钣金工艺就是把板材、型材、管材等毛料，利用材料的塑性，主要用冷压的方法成形各种零件，另外还包括下料和校修。
飞机钣金制造技术是航空航天制造工程的一个重要组成部分，是实现飞机结构特性的重要制造技术之一。
现代飞机的壳体主要是钣金铆接结构，统计资料表明，钣金零件约占飞机零件数量的50%，钣金工艺装备占全机制造工艺装备的65%，其制造工作量占全机工作量的20%。
鉴于飞机的结构特点和独特的生产方式决定了飞机钣金制造技术不同于一般机械制造技术。
一．飞机钣金零件的基础知识1.1 钣金零件分类1.1.1按飞机钣金零件结构特征分类飞机钣金零件有蒙皮、隔狂、壁板、翼肋、导管等。
1.1.2 按飞机钣金零件材料品种分类飞机钣金零件基本上可分为型材零件、板材零件和管材零件三大类，每类材料零件又可进一步细分：（1）型材零件：压下陷型材、压弯型材、滚绕弯型材、拉弯型材、复杂形型材；（2）板材零件：平板零件、板弯型材零件、拉深零件、蒙皮成形零件、整体壁板、落压零件、橡皮成形零件、旋压零件、热成形零件、爆炸成形零件、超塑性成形零件、超塑性成形和扩散连接零件、局部成形零件。
（3）管材零件：无扩口弯曲导管、扩口弯曲导管、滚波卷边弯曲导管、异形弯曲导管、焊接管。
因为飞机钣金零件形状复杂，数量庞大，板材零件相对较多，现做飞机钣金零件分类图如图1.1所示。
图1.1 飞机钣金零件分类1.2 钣金零件加工路线成千上万的钣金零件，制造方法多种多样，但它们的加工路线基本相同，一般都要经过如图1.2几个环节：图1.2 钣金件加工路线下料：裁剪（剪床）、铣切（铣床）、锯切和熔切。
成形：弯曲、拉深、旋压等。
热处理：粉末喷涂、表面氧化等。
1.3 钣金零件变形的基本特点钣金零件的种类繁多，形式各异，成形方法多种多样，但最基本的变形方式不外乎是弯曲、翻边、拉深、局部成形（或膨胀）。
板料成形时，材料的变形区往往是以上几种基本变形方式的复杂组合。
因此，当分析一个具体的钣金零件时，一方面必须将不同变形性质的部分加以明确区分，利用弯曲、翻边、拉深、局部变形等基本变形方式，作为分析零件变形特点的主要依据；另一方面还必须注意它们之间的相互联系，不能将不同变形性质的部分作为一个个单纯的基本变形方式孤立看待。
航空钣金模块讲义[1]. 共42页
![航空钣金模块讲义[1]. 共42页](https://img.taocdn.com/s3/m/ddccce7977232f60ddcca1cb.png)
半径，按照”HB0-10-83板材最小弯曲半径“； 默认的弯曲半径：软件中用公式定义为最小弯
曲半径，可以改变公式或取消公式，在后面具 体讲解； 其他参数在后面用到时具体讲解；
3
网
定义完基本的参数后，选择一个平面，进入到草图空间， 绘制一个基本的草图；
进入三维空间，使用”网“功能，建立一个平板零件—— 用于塑性变形；可以改变长料方向；
航空钣金模块讲义
航空钣金模块的环境
新建一个Part,点击”开始”—”机械 设计“—” Aerospace Sheet Metal Design “，进入到该设计工作环境；
该环境中一个最主要的工具条是： Aerospace Sheet Metal
2
钣金参数
厚度：定义钣金零件的板厚度； 最小弯曲半径：定义板折弯时的内侧最小弯曲
部；
28
用户戳记
首先在钣金件下增加一个body(或建立一个新的零件），在 Part Design环境中在body中建立一个凸模实体，要建立在yx平 面，坐标系中心处；激活part body并回到钣金环境；
Support ：生成孔的参考面，例如一个平面或 曲面；但有些特殊的位置不能生成孔；
type ：Clearance、Index 、Manufacturing、
Fastener（孔的类型并不影响其几何尺寸）
Diameter ：定义孔的直径； 可以先生成孔，然后从结构树上进入孔的草图
修改孔的位置；或事先在平面上先建立好点， 选中点再生成孔，则点成为孔中心；
一条光滑的曲线；
22
珠②
可以在网和凸缘的交界处建立一个贯通的戳记，方法是： 先建立一个曲面凸缘，使用展开功能使其变成展开视图， 在网平面上做一条直线，直线要同时建立在网和凸缘上， 使用展开/折叠曲线的功能 ，将曲线投影到凸缘表面 上，变成一条空间曲线。再使用这条曲线生成一个珠式戳 记。也可以在曲面上做一个珠形戳记。
曲半径，可以改变公式或取消公式，在后面具 体讲解； 其他参数在后面用到时具体讲解；
3
网
定义完基本的参数后，选择一个平面，进入到草图空间， 绘制一个基本的草图；
进入三维空间，使用”网“功能，建立一个平板零件—— 用于塑性变形；可以改变长料方向；
航空钣金模块讲义
航空钣金模块的环境
新建一个Part,点击”开始”—”机械 设计“—” Aerospace Sheet Metal Design “，进入到该设计工作环境；
该环境中一个最主要的工具条是： Aerospace Sheet Metal
2
钣金参数
厚度：定义钣金零件的板厚度； 最小弯曲半径：定义板折弯时的内侧最小弯曲
部；
28
用户戳记
首先在钣金件下增加一个body(或建立一个新的零件），在 Part Design环境中在body中建立一个凸模实体，要建立在yx平 面，坐标系中心处；激活part body并回到钣金环境；
Support ：生成孔的参考面，例如一个平面或 曲面；但有些特殊的位置不能生成孔；
type ：Clearance、Index 、Manufacturing、
Fastener（孔的类型并不影响其几何尺寸）
Diameter ：定义孔的直径； 可以先生成孔，然后从结构树上进入孔的草图
修改孔的位置；或事先在平面上先建立好点， 选中点再生成孔，则点成为孔中心；
一条光滑的曲线；
22
珠②
可以在网和凸缘的交界处建立一个贯通的戳记，方法是： 先建立一个曲面凸缘，使用展开功能使其变成展开视图， 在网平面上做一条直线，直线要同时建立在网和凸缘上， 使用展开/折叠曲线的功能 ，将曲线投影到凸缘表面 上，变成一条空间曲线。再使用这条曲线生成一个珠式戳 记。也可以在曲面上做一个珠形戳记。
7710-23_钣金知识培训大纲_V2R0
旗开得胜
读万卷书行万里路1
1课程说明
1.1课程名称：钣金知识
1.2课程长度：初训60学时、复训6学时
1.3培训对象：本手册“各类人员的培训要求”中适用的岗位人员
1.4入学条件：完成飞机结构专业基础知识培训，具备一定飞机结构维修基础知识和工作经验的人员。
1.5培训目标：
a)了解飞机结构基础知识；
b)掌握飞机结构修理基本工艺；
c)掌握飞机结构修理基本设计和典型修理。
2课程规范
此课程符合CCAR-145的课程设计要求，有考试要求。
3培训证书
此培训项目不发证书，培训项目记入学员培训记录中。
4课程细目
4.1钣金知识初训
4.2钣金知识复训：取得飞机结构钣金修理授权后，每两年进行一次复训。
读万卷书行万里路
2。
飞机钣金成形原理与工艺ppt课件
6
加工原理图
7
五、特种成形
区别于常规的及传统的成形技术，相对较新且
符合绿色制造可持续发展模式的先进成形技术。
具体讲就是指直接利用电能、热能、化学能、电化学 能、声能、光能等或将其与机械能组合等形式，综合利用
相关的光机电先进技术，实现零件的成形加工，以获得规
定的几何形状、尺寸精度和表面质量的绿色成形方法。
17
2、压弯：在冲床、液压机上，利用弯曲模对型材进行弯曲成形称为压弯成形。 压弯适用于曲率半径小、壁厚大于2MM及长度较小的型材零件的成形
18
3、压下陷 型材零件的下陷分为直下陷、斜下陷、双面下陷、连续下陷和曲面零 件下陷
19
8
飞机钣金零件分类
挤压型材零件
板材零件
管材零件
压 下 陷 型 材
压 弯 型 材
滚 弯 型 材
拉 弯 型 材
复 杂 型 型 材
管无 扩 口 弯 曲 导
扩 导滚 口 管波 弯 卷 曲 边 导 弯 管 曲
异 形 弯 曲 导 管
焊 接 管
平 板 零 件
板 弯 形 材 零 件
拉 伸 零 件
蒙 皮 成 形 零 件
13
蒙皮类零件
1、闸压
14
2、滚弯
15
3、拉伸：蒙皮拉伸成形是通过拉形模对板料施加拉力，使板料产生不均匀拉 应力和拉伸应变，随之板料与拉形模贴合面逐渐扩展，直至与拉形模型面完 全贴合
16
型材类零件 1、拉弯：拉弯是指毛料在弯曲的同时加以切向拉力，将毛料截面 内的应力分布都变为拉应力，以减少回弹，提高成形准确度
整 体 壁 板
落 压 零 件
橡 皮 成 形 零 件
飞机钣金管子加工课件
03
飞机钣金管子的加工技 术
弯曲技术：热弯、冷弯等
热弯技术
通过加热管子至一定温度，使其软化并易于弯曲。热弯技术适用于大型或形状 复杂的管子，但需要严格控制温度和弯曲过程，以避免管子变形或破裂。
冷弯技术
在常温下通过机械或液压方式弯曲管子。冷弯技术适用于小型或形状简单的管 子，但需要使用高强度的材料和精确的弯曲工具，以确保管子的形状和尺寸精 度。
其他加工技术：打标、涂装等
打标技术
在管子上刻印标识、编号或图案，以便于识别和管理。打标技术可以采用机械或激光方式进行，但需要使用高精 度的打标设备，以确保标识的清晰度和准确性。
涂装技术
在管子表面涂覆防腐、防锈或装饰性涂层。涂装技术可以采用喷涂、刷涂或电镀等方式进行，但需要使用高附着 力和耐候性的涂料，以确保涂层的持久性和可靠性。
重要性
飞机钣金管子是飞机结构中的重要组 成部分，其加工质量直接影响到飞机 的性能和安全性。
飞机钣金管子加工的工艺流程
下料
根据设计图纸要求，使用切割 设备将金属板材切割成所需形
状和尺寸。
弯曲
将切割好的金属板材通过弯曲 设备进行弯曲，使其形成所需 的管子形状。
焊接
将管子的各个部分进行焊接， 确保其连接牢固。
焊接技术：熔焊、钎焊等
熔焊技术
通过加热至熔化管子的端部，然后将其与另一段管子连接起来。熔焊技术适用于 各种材料和厚度，但需要高技能焊工和焊接设备，以确保焊接质量和强度。
钎焊技术
使用比管子熔点低的金属作为填充材料，将管子连接起来。钎焊技术适用于薄壁 或异种材料的管子，但需要使用特殊的钎料和焊接设备，以确保焊接质量和强度 。
检测
对加工完成的管子进行质量检 测，确保其符合设计要求。
钣金基础知识培训讲义..
钣金基础知识培训讲义一、视图知识讲解1、介绍六视图形成：主视图。
左视图。
右视图。
俯视图。
仰视图。
重点：观察点定位。
图（1）国内图纸以I、III象现为基准，国外图纸以II、IV象现为基准，国内右视图对应国外左视图；国内左视图对应国外右视图。
国外图纸均有图2的图标表示。
2、一般而言，一个物件，有三个视图足以表达其结构；简单的物件只需二个视图，则完全能表达其结构；复杂的物件需要更多的视图表示，此外还可以引进剖视图，进行表达局部结构。
另外，某些局部小位置需引物件中，工程设计人员均给出其加工路线图，即展开图；（1）零件图（2）部件图（3）总装图举例说明：各种图纸的区别与联系5、各种图纸必须具备的图纸术语（1）零部件名称、图号：（2）用料的规格、尺寸、数量：（3）图纸所反映的物件结构；（4）物件的尺寸、标注；重点介绍：尺寸标注的基准线，对尺寸链概念、举例说明。
（5）物件的加工精度要求；a：表面粗糙度：衡量表面最高点与最低点之差数值，分14级。
b：尺寸公差与配合：（1）公差：A：基本尺寸B：上公差C：下公差（2）公差等级：1-14级；级数大，精度低；制造按图纸上标注等级产生，图纸未标注，按S14级（自由公差）产生。
（3）配合形式：a: 间隙配合b: 过渡配合c: 过盈配合c：形位公差：直线度，平行度、同心度、垂直度、同轴度、平面度、真园度、单向跳动、双向跳动。
二、钣金加工的设备介绍1、剪板机2、折弯机3、卷板机4、压力机5、以及各类小型设备、工具介绍。
使用及保养三、钣金加工工艺特点（一）、落料、剪料及开胚1：剪料：通过剪板机开料、形成规则板料要求：a：开料前的检验（1）：使用料是否符合要求，厚度、颜色等（2）：表面质量情况（3）：尺寸情况b：开料过程中的控制（1）：尺寸控制、长、宽、对角线、角度：（2）：数量控制（3）：排料控制C：开料后物件的控制：（1）：物件的标识（2）：物件的堆放（3）：不合格品及返工品的处置（4）：边角料及废料的处置2：开胚a：使用模具冲裁开胚。
飞机钣金管子加工课件
对成型后的管子进行矫直、修整 等后处理，以提高管子的质量和 外观。
质量检测技术
尺寸检测
采用测量工具对管子的尺寸进 行检测，确保管子的尺寸精度
符合要求。
外观检测
通过目视、触摸等方式对管子 的外观质量进行检测，确保管
子的表面质量符合要求。
性能检测
根据管子的材质和用途，进行 相应的性能检测，如拉伸、弯 曲、冲击等，以确保管子的机
飞机钣金管子加工课件
目录 CONTENT
• 飞机钣金管子加工概述 • 飞机钣金管子加工流程 • 飞机钣金管子加工技术 • 飞机钣金管子加工案例分析
01
飞机钣金管子加工概述
飞机钣金管子加工的定义与特点
定义
飞机钣金管子加工是指通过一系列的 机械和热加工工艺，将金属板材和管 材加工成飞机上所需的钣金零件和管 件的过程。
运输与存储
合理安排运输方式和存储地点，确保 管子在运输和存储过程中不受损伤。
03
飞机钣金管子加工技术
模具设计技术
模具设计原则
根据管子的形状、尺寸和材料特性，设计合 理的模具结构，确保加工过程的稳定性和准 确性。
模具材料选择
根据管子的材质和加工要求，选择合适的模具材料 ，以保证模具的耐用性和加工精度。
割、等离子切割等。
弯曲
通过弯曲机或其他设备，将材 料弯曲成所需的形状和角度。
拼接与焊接
将多个零件拼接或焊接在一起 ，形成完整的钣金管子。
去毛刺与打磨
去除管子表面的毛刺和焊缝， 并进行打磨，提高表面质量。
质量检测与控制
尺寸检测
使用测量工具对管子的尺寸进行测量，确保 符合设计要求。
强度检测
对管子进行拉伸、压缩等试验，检测其力学 性能是否达标。
飞机钣金第七章橡皮成型PPT课件
节能减排技术
采用节能减排技术，降低橡皮成型过程中的能源消耗和排 放。例如，采用高效节能的设备、回收利用余热和余压等 措施，减少能源浪费和排放。
循环经济和资源利用
发展循环经济和资源利用，实现橡皮成型的可持续发展。 例如，采用可回收材料、废弃物资源化利用等措施，提高 资源利用效率和降低环境污染。
06
案例分析与实践经验分享
用于制造卫星和其他航天器的复杂曲面零件。
橡皮成型与其他成型方法的比较
与传统冲压成型比较
橡皮成型可以制造更复杂的曲面零件，且模具成本较低。
与数控机床加工比较
橡皮成型可以快速制造大型曲面零件，但加工精度和效率相对较低。
03
飞机钣金橡皮成型的料的选择
根据产品要求和工艺特性，选择 合适的钣金材料，如铝合金、不
成功案例介绍
案例一
某航空公司钣金维修项目
案例二
某飞机制造公司的钣金加工流程优化
案例三
某航空学院钣金教学成果展示
实践经验分享和教训总结
经验一
精确测量与材料选择的重 要性
经验三
安全操作规程的遵守与执 行
教训二
缺乏沟通导致生产效率低 下
经验二
工具和设备的正确使用和 维护
教训一
忽视细节导致产品质量问 题
降低环境污染。
工艺参数优化和智能化控制
工艺参数精细化控制
通过精细化控制橡皮成型的工艺参数，如温度、压力、时间等，提高成型质量和效率。例 如，采用先进的传感器和控制系统，实时监测和控制工艺参数，实现精准控制。
智能化成型技术
将人工智能、机器学习等技术引入橡皮成型领域，实现智能化成型。例如，通过智能算法 对成型过程进行优化，自动调整工艺参数，提高成型质量和效率。
采用节能减排技术，降低橡皮成型过程中的能源消耗和排 放。例如，采用高效节能的设备、回收利用余热和余压等 措施，减少能源浪费和排放。
循环经济和资源利用
发展循环经济和资源利用，实现橡皮成型的可持续发展。 例如，采用可回收材料、废弃物资源化利用等措施，提高 资源利用效率和降低环境污染。
06
案例分析与实践经验分享
用于制造卫星和其他航天器的复杂曲面零件。
橡皮成型与其他成型方法的比较
与传统冲压成型比较
橡皮成型可以制造更复杂的曲面零件，且模具成本较低。
与数控机床加工比较
橡皮成型可以快速制造大型曲面零件，但加工精度和效率相对较低。
03
飞机钣金橡皮成型的料的选择
根据产品要求和工艺特性，选择 合适的钣金材料，如铝合金、不
成功案例介绍
案例一
某航空公司钣金维修项目
案例二
某飞机制造公司的钣金加工流程优化
案例三
某航空学院钣金教学成果展示
实践经验分享和教训总结
经验一
精确测量与材料选择的重 要性
经验三
安全操作规程的遵守与执 行
教训二
缺乏沟通导致生产效率低 下
经验二
工具和设备的正确使用和 维护
教训一
忽视细节导致产品质量问 题
降低环境污染。
工艺参数优化和智能化控制
工艺参数精细化控制
通过精细化控制橡皮成型的工艺参数，如温度、压力、时间等，提高成型质量和效率。例 如，采用先进的传感器和控制系统，实时监测和控制工艺参数，实现精准控制。
智能化成型技术
将人工智能、机器学习等技术引入橡皮成型领域，实现智能化成型。例如，通过智能算法 对成型过程进行优化，自动调整工艺参数，提高成型质量和效率。
飞机维修钣金R1
钛合金（Titanium Alloy ）
• 概述
钛最早被一位名为Gregot的英国牧师发现。 1906年才有足够量的钛用于科研 1932年实现工业化生产 航空工业中常用于制造fuselage skins，engine shrouds，Firewalls，Longerons，Frames， Fittings，air ducts，Fasteners。 1950年钛合金才开始应用，早期钛合金最著名的 应用是洛克希德公司生产的SR-71“黑鸟”战略 侦察机。黑鸟可以在80,000英尺高空以三倍音速 的速度飞行，考虑到飞行中飞机表面的高温以及 重量的限制，所以没有用铝合金以及钢材料。
• 为了改善钢的机械性能或使其具有某些特殊 的 性能，有目的地往钢中加入合金元素， 形成合 金钢，通常合金钢可分为以下几类：
渗碳钢 其内部材料有较高的强度、韧性和抗疲劳强度，而表面又 具有较高的硬度和耐磨性，多用于制造齿轮、传动轴、销 子等 调质钢 强度高，又具有良好的韧性，综合机械性能好，多用于制 造曲轴，飞机起落架等 超高强度钢 强度大韧性相对较低，常用于制造受力最大的重要飞机结 构件
第三个数字和第四个数字—纯度
• 只有1XXX系列的铝合金其第三个和第四个 数字表示纯度 例如： 1050表示其纯度为90.50% • 第三个和第四个数字在其他系列的铝合 金中表示在OR TRAINING ONLY
第五个数字: F, O, H, W, and T. • F -- fabricated (forgings and castings prior to heat treatment); 自由加工状态（热处理前的锻件与铸件） • O -- annealed; 退火状态 • H -- strain-hardened (for wrought products only) • 应变硬化状态（只对于锻件产品） • W – condition between solution heat treated and artificial or natural aging; 固溶热处理状态、自然或人工时效 • T -- heat treated to stable temper conditions other than O or F. 回火状态（不同于O或F状态）
第二章 航空钣金成形
DC
E
• 在非弹性变形部分OC, 随时间而慢慢消失即DC,称为弹性后效. 如果随时间永久变形会徐缓增加的现象被称为蠕变. 这种和时间 有关的永久变形被称为流态变形. 与时间无关的永久变形被称为 塑性变形. 一般情况认为C和D重合,非弹性变形就是塑性变形.
主讲人：韩志仁
飞机制造工程技术基础
2、塑性成形求解方程
ij (ui )
平衡+边界 ( ui)
ij
物理方程
ij
主讲人：韩志仁
飞机制造工程技术基础
应力法
ij
以满足平衡条件的应力诸分量 ij 物理方程 为未知量，经过物理方程得到应 力表示的应变诸分量 ij 再利用 ij ( ij ) 几何方程的积分应变求位移ui时， 要求积分为单值，即积分只依赖 协调方程+边界条件 于积分路线，必须使被积函数满 足全微分条件；对几何方程求积 ij 分的全微分条件就是变形协调方 程。为保证此条件成立，应将以 物理方程 应力表示的应变诸分量带入协调 ij ij 方程，结合边界条件解出 ，再 按物理方程求相应的应变分量， 几何方程 此时利用几何方程积分，即可得 到单值的位移分量ui。 ui 主讲人：韩志仁
主讲人：韩志仁
飞机制造工程技术基础
7.旋压成形
普通旋压 强力旋压
主讲人：韩志仁
飞机制造工程技术基础
8.橡皮(囊、垫)成形
主讲人：韩志仁
飞机制造工程技术基础
9.拉弯成形
飞机机身框、汽车车门边框等
主讲人：韩志仁
飞机制造工程技术基础
9.数控弯管成形
主讲人：韩志仁
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、热成形、超塑成形
西北工业大学飞机钣金零件成形拉深课件
1.
毛坯尺寸计算
金属塑性变形体积不变原理： 若拉深前后料厚不变，拉深前坯料表面积与拉 深后冲件表面积近似相等，得到坯料尺寸。 1．将拉深件划分为若干个简单的几何体； 2．分别求出各简单几何体的表面积； 3．把各简单几何体面积相加即为零件总面积； 4．根据表面积相等原则，求出坯料直径。
飞行器制造工程系 筒形件毛坯尺寸计算示意图
飞行器制造工程系
拉深
四、拉深件的起皱和破裂
防皱措施—压边圈
固定压边圈
1.
起皱
1-凹模固定板 3-刚性压边圈 5-下模板
2-拉深凸模 4-拉深凹模 6-螺钉 带刚性压边装置拉深模
飞行器制造工程系
拉深
四、拉深件的起皱和破裂
1.
起皱
固定压边圈 １-曲轴 ２-凸轮 ３-外滑块 ４-内滑块 ５-拉深凸模 ６-压边圈 ７-拉深凹模
b)轴对称盒形件 c)不对称复杂件
拉深
一、概述
拉深工艺可生产的制品形状有：圆筒形、阶梯形、球形、锥形、
2.
应用
盒形及其它各种不规则的开口空心零件。 日常生活中常见的拉深制品有： 旋转体零件：如搪瓷脸盆，铝锅。 方形零件：如饭盒，汽车油箱。 复杂零件：如汽车覆盖件。 拉深工艺与其它冲压工艺结合，可制造形状复杂的零件。
σ r = σ s ln
素起主导作用，然后后一因素起主导作用，从而使 在 R = (0.8 ~ 0.9) R0 时取最大值。
R r
筒壁拉应力变化趋势
飞行器制造工程系
拉深力与行程的关系
拉深
三、拉深毛坯尺寸和拉深系数
毛坯尺寸计算 拉深系数
飞行器制造工程系
拉深
三、拉深毛坯尺寸和拉深系数
修边余量
第2章-飞机钣金零件成型方法资料讲解
剪裂区，无光泽，属剪裂 揉压区，下剪刃压迫板料产生的塑性变 形
15
剪裁质量指标
剪裁质量指标主要有三个： ——截面光滑无毛刺 ——尺寸准确 ——外表平整
上下刃间隙对剪裁后毛料断面质量、尺寸精度和剪裁力 都有影响，不同材料厚度选用不同的间隙，剪刃的间隙随厚 度的增加而增加，通常选取1％～5％。
16
—— 剪切时作用在板料上的力
7
本章内容
2.1 飞机钣金工艺概述
2.2 平板零件和毛料制造方法
2.3 飞机型材零件的制造方法 2.2 飞机回转体零件制造方法 2.5 框肋类零件的制造方法 2.6 飞机蒙皮零件的成形方法 2.7 飞机复杂壳形零件的成形方法 2.8 飞机钣金零件制造的新工艺新方法 2.9 钣金成形的计算机模拟
8
2.2 平板零件和毛料的制造方法
第2章-飞机钣金零件成型方法
2.1 飞机钣金工艺概述
钣金成形（sheet metal forming）：钣金零件成形是对薄板、 薄壁型材和薄壁管材等金属毛料施以外力，使毛料在设备和 模具作用下产生变形内力，此变形内力达到一定数值后，毛 料就产生相应的塑性变形，从而获得一定形状、尺寸和性能 的零件的加工方法。
剪裁、铣切及冲裁
平板零件在飞机结构中所占比重并不大，但考虑到由金属 板料制成的零件，有80%以上皆需先经过裁成毛料工序， 所以改进裁料工作，提高材料利用率对于飞机制造具有重 大意义。
飞机结构中平板零件、零件展开料或毛料按其外形轮廓可 分为三类：直线轮廓件、曲线或线性组合件与小冲压件。 不同类型平板零件可采用不同的设备和工艺方法成形。
2
飞机钣金零件
蒙皮 隔框
占飞机零部件的50％以上， 大型飞机约3～5万项钣金零件。
飞机钣金工艺是航空制造 工程的重要组成部分。
15
剪裁质量指标
剪裁质量指标主要有三个： ——截面光滑无毛刺 ——尺寸准确 ——外表平整
上下刃间隙对剪裁后毛料断面质量、尺寸精度和剪裁力 都有影响，不同材料厚度选用不同的间隙，剪刃的间隙随厚 度的增加而增加，通常选取1％～5％。
16
—— 剪切时作用在板料上的力
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本章内容
2.1 飞机钣金工艺概述
2.2 平板零件和毛料制造方法
2.3 飞机型材零件的制造方法 2.2 飞机回转体零件制造方法 2.5 框肋类零件的制造方法 2.6 飞机蒙皮零件的成形方法 2.7 飞机复杂壳形零件的成形方法 2.8 飞机钣金零件制造的新工艺新方法 2.9 钣金成形的计算机模拟
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2.2 平板零件和毛料的制造方法
第2章-飞机钣金零件成型方法
2.1 飞机钣金工艺概述
钣金成形（sheet metal forming）：钣金零件成形是对薄板、 薄壁型材和薄壁管材等金属毛料施以外力，使毛料在设备和 模具作用下产生变形内力，此变形内力达到一定数值后，毛 料就产生相应的塑性变形，从而获得一定形状、尺寸和性能 的零件的加工方法。
剪裁、铣切及冲裁
平板零件在飞机结构中所占比重并不大，但考虑到由金属 板料制成的零件，有80%以上皆需先经过裁成毛料工序， 所以改进裁料工作，提高材料利用率对于飞机制造具有重 大意义。
飞机结构中平板零件、零件展开料或毛料按其外形轮廓可 分为三类：直线轮廓件、曲线或线性组合件与小冲压件。 不同类型平板零件可采用不同的设备和工艺方法成形。
2
飞机钣金零件
蒙皮 隔框
占飞机零部件的50％以上， 大型飞机约3～5万项钣金零件。
飞机钣金工艺是航空制造 工程的重要组成部分。
飞机结构修理钣金铆接技术讲解
(3)退回折板，升起上台面，放入毛料靠好后挡板。
毛料画有弯折线可不用后挡板，此时将弯折线对准台面 镶条的外缘线；
(4)下降上台面，压住毛料；
(5)翻转折板，弯折至要求角度。为得到尺寸准确 的零件，应注意回弹，必须很好控制弯折角度；
(6)退回折板，升起上台面，取下零件。
二、弯曲变形的特点
板料弯曲时，内层材料受压缩短；外层材料 受拉伸长。
在中间靠内层之间有一层材料不伸长也不缩 短称中性层，如图1-40所示。
外层由ab伸长至a”b”，
内层由ab缩短至a’b’，
中性层ab无变化。
图2－39
1.最小弯曲半径
板料的弯曲半径是指曲面内边的弯曲半径。 板料的最小弯曲半径是指材料在不发生破坏的情 况下，所能弯曲的最小曲率半径，以Rmin 表示。
4.用橡皮条或木打板打倒材料，使其靠模， 如图2-ຫໍສະໝຸດ 7所示。 图1－48
5.用木榔头和木尖将R处从头至尾均匀捶击一遍， 使其贴模，图1-49所示。
图1－49
6.消除回弹、翘曲及反凹。
弯曲时用榔头敲击过多易产生反向弯曲，此 时用木尖往里尖一遍，如图1-50所示，使材料收 缩贴模，又可避免反向弯曲。
多弯边的操作要点：
1.每次弯曲后对好角尺，保证弯边平直；
2.每次弯边尺寸要准确，否则误差积累无法 返修；
3.在成形时，每次弯曲可用长木打板压倒毛 料后，再用木打板平放于弯边面上，用木榔头打 至贴模，可使R处平直，弯边波纹少，如图1-53 所示。
4.夹在虎钳上垫铁要垫实，否则在敲打时材 料下滑影响弯边尺寸。
展开长度： L＝Σ L直 + Σ L弧 ＝165 + 49.23＝214.23(mm）
毛料画有弯折线可不用后挡板，此时将弯折线对准台面 镶条的外缘线；
(4)下降上台面，压住毛料；
(5)翻转折板，弯折至要求角度。为得到尺寸准确 的零件，应注意回弹，必须很好控制弯折角度；
(6)退回折板，升起上台面，取下零件。
二、弯曲变形的特点
板料弯曲时，内层材料受压缩短；外层材料 受拉伸长。
在中间靠内层之间有一层材料不伸长也不缩 短称中性层，如图1-40所示。
外层由ab伸长至a”b”，
内层由ab缩短至a’b’，
中性层ab无变化。
图2－39
1.最小弯曲半径
板料的弯曲半径是指曲面内边的弯曲半径。 板料的最小弯曲半径是指材料在不发生破坏的情 况下，所能弯曲的最小曲率半径，以Rmin 表示。
4.用橡皮条或木打板打倒材料，使其靠模， 如图2-ຫໍສະໝຸດ 7所示。 图1－48
5.用木榔头和木尖将R处从头至尾均匀捶击一遍， 使其贴模，图1-49所示。
图1－49
6.消除回弹、翘曲及反凹。
弯曲时用榔头敲击过多易产生反向弯曲，此 时用木尖往里尖一遍，如图1-50所示，使材料收 缩贴模，又可避免反向弯曲。
多弯边的操作要点：
1.每次弯曲后对好角尺，保证弯边平直；
2.每次弯边尺寸要准确，否则误差积累无法 返修；
3.在成形时，每次弯曲可用长木打板压倒毛 料后，再用木打板平放于弯边面上，用木榔头打 至贴模，可使R处平直，弯边波纹少，如图1-53 所示。
4.夹在虎钳上垫铁要垫实，否则在敲打时材 料下滑影响弯边尺寸。
展开长度： L＝Σ L直 + Σ L弧 ＝165 + 49.23＝214.23(mm）
中国国际航空公司机务培训教材-飞机结构钣金基础知识(PPT114页)
结构基础知识
第四阶段、满足损伤容限的设计思想，而今，波 音飞机的设计理念是建立在损伤容限和耐久性设 计理念相结合的基础之上的比较现代化的飞机产 品。
需要注意的是不管何种飞机设计思想，都必 须满足静强度和静刚度的设计要求，现代飞机设 计思想的损伤容限和耐久性设计师是满足静强度 和静刚度前提下的损伤容限和耐久性设计。
结构基础知识
结构修理的分类:
航空器结构的修理可分为三种类型：A类、B类、C类。
A类结构修理 A类结构修理就是原区域检查大纲的检查间隔
及方法已经能够确保结构的持续适航性的结构修理 方法。这就是说修理后的检查要求与原来的检查要 求相同，不需给出补充结构检查，仍采用MPD（维护 计划资料）给出的维护检查间隔和方法。
结构基础知识
半硬壳式
结构基础知识
概 更述多资料在资料搜索网( ) 海量资料下载 民航飞机的安全必须建立在两个基础上：第一、
保证飞机在设计制造过程中满足符合其型号设计的要 求；第二、保证飞机在使用维修过程中初始处于安全 运行状态。也就是说，要保证民用航空器的适航性， 必须同时满足上面两条件，任一个条件的不满足将导 致该民用航空器不再适航。所以说飞机的修理维护是 保证持续适航性的重要组成部分。
结构基础知识
损伤容限和耐久性设计思想的要点是：容许初始损伤 的存在，对于可检结构给出检修周期，对于不可检结构， 给出最大容许初始损伤；并且给飞机给出一个大于设计寿 命的使用寿命（如，20年），超过使用寿命，维修起来不 是很划算、不经济，这时飞机退役或更换飞机部件。
以保证结果在 给定的使用使命期限内，不致由于未 被发现的初始缺陷，裂纹和其他损伤扩展而发生灾难性的 破坏事故。
着航空器的飞行安全。因此，及时发现航空器的损 伤，并采取相应的维修措施是保证航空器适航性的 重要组成部分。涉及到结构方面的检查方法大体上 可以划分为目视检查和无损检测（NDT）方法两大 类。
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A类结构修理
结构的修理
B类结构修理 通常需要在一定的使用时间后，增加周期性的
目视检查或无损检测的修理属于B类结构修理的范围。 B类外部贴补修理满足所有静强度要求，但抗疲劳和 损伤容限细节不如镶平修理好。
结构的修理
C类结构修理
C类结构修理是一种仅满足静强度要求，不满 足耐久性或气动光滑性要求的临时性修理。
保证飞机在设计制造过程中满足符合其型号设计的要 求；第二、保证飞机在使用维修过程中初始处于安全 运行状态。也就是说，要保证民用航空器的适航性， 必须同时满足上面两条件，任一个条件的不满足将导 致该民用航空器不再适航。所以说飞机的修理维护是 保证持续适航性的重要组成部分。
结构修理的原则主要有等强度原则、等刚度原则 和对称性原则。
导致污水积聚从而产生腐蚀。在某些部位，填平 胶可防止水分积聚，填平胶松动或脱落必须马上 更换。
漏水孔堵塞还可引起垃圾、脏物的聚积，从而 在水分于金属界面或不同金属之间发生腐蚀，修理 时需彻底除去污物。
腐蚀的类型
❖ 腐蚀可分为几种不同的类型，当凭借分类从本质 上无法辨别腐蚀时，可以以最相近的化学方法选 择最好的处理措施。
结构基础知识
静强度和静刚度设计思想的要点是：认为航空器 的失效是静载破坏。
强度和刚度是反映材料抵抗弹塑性变形和抵抗断 裂失效的能力，静强度和静刚度是材料在缓慢加载 时材料体现出的抵抗弹塑性变形和抵抗断裂失效的 能力。实际航空器不可能处于静载状态，所以，这 种设计思想算是最古老的设计思想，但是，它又是 任何飞机设计必须满足的前提。
结构基础知识
结构修理的分类:
航空器结构的修理可分为三种类型：A类、B类、C类。
A类结构修理 A类结构修理就是原区域检查大纲的检查间隔
及方法已经能够确保结构的持续适航性的结构修理 方法。这就是说修理后的检查要求与原来的检查要 求相同，不需给出补充结构检查，仍采用MPD（维护 计划资料）给出的维护检查间隔和方法。
飞机结构钣金基础知识
飞机结构的型式
构架式 硬壳式 半硬壳式
现代飞机采用的型式
常见飞机结构材料
• 铝合金 （78%） • 钢 （12%） • 钛合金 （6%） • 复合材料 （3%） • 其他材料（1%）
铝合金
钢
钛合金
复合材料 其它材料
结构基础知识
半硬壳式
结构基础知识
概述 民航飞机的安全必须建立在两个基础上：第一、
结构基础知识
损伤容限和耐久性设计思想的要点是：容许初始损伤 的存在，对于可检结构给出检修周期，对于不可检结构， 给出最大容许初始损伤；并且给飞机给出一个大于设计寿 命的使用寿命（如，20年），超过使用寿命，维修起来不 是很划算、不经济，这时飞机退役或更换飞机部件。
以保证结果在 给定的使用使命期限内，不致由于未 被发现的初始缺陷，裂纹和其他损伤扩展而发生灾难性的 破坏事故。
结构基础知识
第四阶段、满足损伤容限的设计思想，而今，波 音飞机的设计理念是建立在损伤容限和耐久性设 计理念相结合的基础之上的比较现代化的飞机产 品。
需要注意的是不管何种飞机设计思想，都必 须满足静强度和静刚度的设计要求，现代飞机设 计思想的损伤容限和耐久性设计师是满足静强度 和静刚度前提下的损伤容限和耐久性设计。
着航空器的飞行安全。因此，及时发现航空器的损 伤，并采取相应的维修措施是保证航空器适航性的 重要组成部分。涉及到结构方面的检查方法大体上 可以划分为目视检查和无损检测（NDT）方法两大 类。
损伤与检查
损伤的分类 损伤按原因可分为：疲劳、腐蚀、意外损伤（化
学品的泄露、烧伤、地面撞击、不规范的修理）。 疲劳、腐蚀、意外事故可以造成飞机结构的损
这种修理通常是因为航空器停场时间短或修理 条件不具备而采用的修理方法。它需要比B类结构修 理有更严格的附加检查方法。可以按照结构修理手册 提供的附加检查的门槛值和重复检查间隔进行检查， 并在规定期限内更换这种C类结构修理
C类结构修理
损伤与检查
航空器损伤的分类及检查 航空器的损伤，特别是严重的损伤，直接威胁
腐蚀损伤
❖ 保护镀层失效 无机材料一般作为结构材料的阳极保护层。
比如2024铝板上的1230包铝是一种阳极镀层，这 层包铝对2024铝合金提供保护直到它因腐蚀或机 械方法脱落。
其它类的损伤：比如：机械损伤，疲劳、意 外、应力、缝隙腐蚀、化学损伤等。
腐蚀损伤
❖ 漏水孔堵塞 如果漏水孔堵塞或漏水活门不规范操作可以
结构基础 知识
安全寿命设计思想的要点是：认为结构件无初 始损伤。安全寿命是建立在这种无缺陷的假设基 础之上。安全寿命等于实试验寿命和分散系数的 比值。目前，只对于一些极为重要的飞机部件采 用安全寿命方法进行设计，典型的例子是飞机起 落架的设计至今仍然采用这种设计理念。
破损安全设计思想的要点是：容许结构件的 破损等损伤，但必须能够保证飞机的安全；如， 采用多传力结构。
❖ 结构损伤按其损伤可修理损伤。
❖可允许损伤容限值的影响因素-气动光滑性、 应力水平、损 伤方向、损伤类型、损伤部位
❖蒙皮的可允许损伤-凹坑、裂纹、划伤擦伤腐蚀 ❖隔框腹板、翼肋腹板和梁腹板的可允许损伤-凹坑、
划伤擦伤腐蚀、破孔 ❖缘条和桁条的可允许损伤
结构基础知识
➢ 民航飞机结构设计思想简介 民航飞机的维修方案是建立在相应的设计思想的基
础上的，而制订维修方案的指导思想的发展变化是和飞 机设计理念的革新息息相关的。所以，维修人员必须有 一定的飞机设计方面的知识。下面主要介绍的是飞机设 计思想的发展和要点。 民航飞机的结构设计思想大体经历了以下几个阶段： 第一级段、满足静强度、刚度的设计准则 第二阶段、安全寿命设计准则； 第三阶段、破损安全设计思想
➢应力腐蚀 应力腐蚀是拉应力和腐蚀介质共同作用下材料
伤，结构件的疲劳寿命通过受力分析和实验获得， 但因腐蚀产生的结构损伤不能估算。意外损伤通常 比较明显，但结构的损伤必须更多的用恰当的方法 辨认、处理。
腐蚀损伤
腐蚀原因 ❖ 保护涂层的失效
保护涂层的失效可导致腐蚀的产生。涂层系 统的合理选择、运用、维护以及防腐剂的使用可 抑制结构的腐蚀。
可允许损伤