飞机大部件对接自动化制孔单向压紧力分析.pdf

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1、第44卷第4期2012年8月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics8LAstronauticsV01．44No．4Aug．2012飞机大部件对接自动化制孔单向压紧力分析．王珉1薛少丁1蒋红宇2王宇波2(1．南京航空航天大学机电学院．南京，210016；2．上海飞机制造有限公司航空制造技术研究所，上海，200436)摘要：飞机装配制孔过程中施加一定的压紧力可以有效控制贴合面间隙，而飞机大部件对接自动化制孔，只能栗用单向压紧的方法。本文首先分析了单向压紧力对毛刺的影响，井讨论了压紧力分析的3种分析

2、方法，然后以某飞机中机身和中后机身盱接处的典型位置为实例，应用有限元方法分析了贴合面间隙随压紧力变化情况，最后给出合理的压紧力推荐值。关键词：大部件对接；单向压紧；毛刺；压紧力；有限元分析中图分类号：V262．4文献标识码：A文章编号：1005～2615(2012)04—0553—06One—-SidePressure—·ForceAnalysisofAutomaticDrillingofAircraftFuselageSe’ction—JointAssembly‘WangMinl，XueShaodin91，JiangHongyu2，Whngh6。2(

3、1．CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，NanjingUniversityofAeronautics＆Astronautics，Nanjing，210016，China；2．InstituteofAeronauticalManufacturi“gTechnologyResearch，ShanghaiAircraftManufacturingCo．Ltd，Shanghai，200436，China)Abstract：Interfacialclearancecouldbecontrolledeffectu

4、allythroughputtingpressureontheskinofair—craft．whendrillingaholeontheskinofairplane，Itcanonlyuseone—sidepressure．Theeffectofpres—sureontheinterfaceisanalyzed，andthenthreemethodsforpressureanalysisarediscussed．AtypicaldockingIoeationofmiddle—fuselageandmiddle—afterfuselagesection

5、sistakenforexample．Therela—tionshipbetweeninterracialclearanceandpressureisanalyzedbyusingfiniteelementmethod(FEM)．Finally，arationalvalueofpressureispresented．Keywords：section—jointassembly；one—sidepressure；burr；pressingforce；finiteelementanalysis飞机结构连接采用的主要方法是机械连接，一架大型飞机上大约有150

6、～200万个铆钉和螺栓。目前情况下这些铆钉孔和螺钉孔的制孔过程都是通过人工来完成，它在飞机装配过程中占据了很大的劳动量，为了满足飞机的高效率装配，必须采用自动化制孔口。5]。自动化制孔不仅仅是对传统工艺的自动化改造，而且是对装配工艺进行整体变革，传统手工装配工艺中，拆开去毛刺和涂胶固化过程，都无法简单实现自动化，因此先进自动化装配技术采用无毛刺制孔工艺(指毛刺高度满足工艺要求，阈值在0．1～o．15mm之间)和湿胶装配方法，以真正实现自动化制孔工艺“]。飞机装配无毛刺的要求主要体现在零件之间的贴合面上，也就是连接的2个(或多个)零部件之间不允许有毛刺和

7、切屑。从目前掌握的资料看，对贴合面毛刺问题的理论研究关注较少，对贴合面毛刺研究的资料也很少，因此，单向压紧情况下贴合面毛刺主动控制技术的研究和解决，对于飞机自动化装配技术的发展和应用会起到重要作用，目前国内各飞机制造主机厂先后采购或开发轻型自动化基金项目：南京航空航天大学基本科研业务费专项科研(NS2010137)资助项目。收稿日期：2011—09—27；修订日期：2011-12-05通讯作者：王珉，男，博士，讲师，1975年生，E—mail：wangm@nuaa．edu．en。554南京航空航天大学学报第44卷装配系统，这也给单向压紧制孔工艺的研究提

8、出了要求，该项研究也将为轻型自动化装配系统的工程应用提供技术支持和应用保障“]。本文主要针对大