解決某型飛機左垂尾后緣蒙皮與肋骨干涉問題

宋啟林 詹海

摘 要：某型左垂尾后緣上需要安裝較多電子設(shè)備，所以后緣左、右蒙皮外形比較復雜。同時左、右蒙皮是采用非金屬，外形公差較大，難以滿足裝配要求。某架飛機的左垂尾后緣左、右蒙皮內(nèi)側(cè)口框與第1、2、3隔板干涉，導致無法安裝。本文著重從裝配工裝、實物，蒙皮口框與隔板肋骨寬度尺寸等方面分析，并采取相應(yīng)的措施：①對左垂尾骨架裝配工裝返修，加強對裝配過程控制；②對已交付左右蒙皮進行選配，局部銼修肋骨保證間隙；③更改左右蒙皮口框理論寬度，返修蒙皮模胎，控制口框?qū)挾龋蛔罱K使得左右蒙皮與肋骨干涉情況得到解決。

關(guān)鍵詞：工藝 干涉 蒙皮 肋骨

中圖分類號：V22 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）3（c）-0117-02

在某架飛機左垂尾后緣左、右蒙皮內(nèi)側(cè)口框分別與第1、2、3隔板干涉，導致左右蒙皮無法安裝至骨架上。著重對左右蒙皮裝配過程中，及與其相連接零件逐項進行排查，找出主要影響因素，并制定相關(guān)改進措施。從而減少零件報廢、裝配返工，并提高工作效率及產(chǎn)品質(zhì)量。

1 左垂尾后緣蒙皮裝配簡介

某型垂尾后緣翼面厚度小，尾部左右蒙皮與后邊條采用雙面埋頭鉚接。

1.1 后緣蒙皮裝配過程簡介

①在垂尾骨架型架上裝配2梁、11肋、后緣第1、2、3隔板及后邊條；②修合安裝左側(cè)蒙皮；③修合安裝右側(cè)蒙皮；④修合安裝口蓋。

1.2 后緣蒙皮與肋骨干涉問題簡介

為保證飛機外形，后緣骨架上修合安裝后緣蒙皮時，先保證左右蒙皮鼓包與后邊條凸起貼合，前后位置準確后，再將蒙皮與隔板肋骨定位并修合安裝[1]。蒙皮鼓包與后邊條凸起過渡區(qū)域存在R角，當蒙皮口框尺寸過大時，施加外力將蒙皮與隔板貼合，蒙皮將竄動，過渡區(qū)域?qū)霈F(xiàn)偏移，導致蒙皮與后邊條不貼合，無法滿足氣動外形階差要求。同時R角處不貼合，在后續(xù)鉆孔以及鉚接時，容易出現(xiàn)由于應(yīng)力集中產(chǎn)生損傷現(xiàn)象[2]。嚴重影響機體連接強度，飛機疲勞強度和使用壽命。

2 后緣蒙皮與肋骨干涉情況

在某架左垂尾裝配時發(fā)現(xiàn)：后緣左蒙皮、右蒙皮內(nèi)側(cè)口框與第1、2、3隔板干涉，經(jīng)測量蒙皮上口框?qū)挾?10mm，隔板寬度109mm。

從以下幾個方面進行分析：①檢查垂尾骨架工裝后緣肋骨定位。②檢查肋骨寬度尺寸。③測量后緣左、右蒙皮口框與肋骨間口框?qū)挾取＂懿檎易笥颐善ち慵Ｌタ诳驅(qū)挾取?/p>

2.1 垂尾骨架工裝后緣肋骨定位分析

①工裝定位分析。在工裝上先定位第2梁和11肋，再定位后邊條，最后定位隔板。后邊條安裝先用外形定位器；再用壓塊夾緊；最后用擋塊固定。隔板依據(jù)腹板面擋塊及緣條托板定位。②零件裝配分析。工裝檢查發(fā)現(xiàn)：第1、2、3隔板腹板面擋塊存在活動現(xiàn)象；第1隔板與其定位擋塊之間存在0.5mm間隙，且第1隔板定位器存在變形，主要在安裝支座與隔板交界處。

2.2 檢查肋骨寬度尺寸

為查找第1、2隔板寬度，隨機測量10件零件。數(shù)據(jù)如下（mm）：

第1隔板：18.3，18.5，18，17.9，17.8，18，18，19，18，18

第2隔板：18，18，17.8，17.7，18，18.5，18.5，18，18.5，18.5

由上可以看出相對于理論尺寸18mm，相差不大。

2.3 測量后緣左、右蒙皮口框與肋骨間口框?qū)挾?/p>

為查找蒙皮口框與隔板寬度尺寸，隨機測量10件零件及隔板寬度。

后緣蒙皮外表面為模胎型面，隔板之間理論寬度109.5mm，實際蒙皮口框?qū)挾茸畲笾?11mm，隔板之間最小寬度108.5mm，蒙皮口框大于隔板寬度。同時左蒙皮口框位于2、3隔板之間，右蒙皮口框位于1、2和2、3隔板之間，因此在裝配過程蒙皮與隔板肋骨存在嚴重干涉。

2.4 測量左右蒙皮模胎口框?qū)挾?/p>

對模胎蒙皮口框?qū)挾葴y量，模胎上口框?qū)挾瘸叽鐬?10.5mm，與實物相近。左蒙皮模胎圖紙口框?qū)挾葹?09.5mm，實際110.5mm。右蒙皮模胎圖紙口框?qū)挾?7.5mm及109.5mm，實際98.5mm及110.5mm，按照模胎偏差±0.5mm，口框?qū)挾茸畲髴?yīng)為98mm和110mm。

3 原因分析及質(zhì)量控制

以上分析得出：裝配過程定位器在隔板骨架安裝時活動，且與隔板有間隙；左右蒙皮口框?qū)挾瘸叽缙蟆ａ槍σ陨显颍謩e采取相應(yīng)措施。

3.1 裝配過程原因

裝配過程主要存在兩個影響因素，工裝定位器活動，以及安裝支座銼修不到位。①工裝定位器。工裝上第1、2、3隔板擋塊松動，為減小誤差對定位器進行緊固。②零件裝配方面。對第1隔板在安裝支座處存在變形，腹板面擋塊存在間隙。經(jīng)過仔細分析后發(fā)現(xiàn)：在套合區(qū)域安裝支座為直角，而11肋為圓角，導裝配后出現(xiàn)頂碰，因此需將安裝支座直角處進行修合。

3.2 主要原因闡述

蒙皮口框理論寬度109 mm，但生產(chǎn)過程口框?qū)挾冗_到111mm，蒙皮口框?qū)挾染壤吖菍挾却螅瑢е旅善o法安裝至骨架上，因此認定產(chǎn)生干涉的主要因素為左右蒙皮在口框處寬度過大。

左右蒙皮是以模胎為制造依據(jù)，且口框?qū)挾仍谀Ｌド蠟榘枷菪问剑Ｌピ陂L時間使用后出現(xiàn)磨損，導致口框?qū)挾戎饾u變大。因此對左右后緣蒙皮零件進行以下處理：①對于已交付的左右蒙皮零件，在裝配前對口框?qū)挾冗M行測量，蒙皮與后緣隔板裝配時進行選配，允許在裝配時局部打磨隔板1、隔板2和第11肋緣條，緣條寬度打磨量不超過0.5mm；允許對隔板3制不大于0.5mm×0.5mm的倒角。打磨處圓滑過渡，制倒角處粗糙度Ra3.2，恢復表面漆層，并適當調(diào)整緊固件位置保證邊距要求。②為改善蒙皮裝配工藝性，對左蒙皮、右蒙皮的部分內(nèi)側(cè)口框（共3個）與隔板平行的邊緣單側(cè)各減小2mm，以及對應(yīng)3個口蓋局部尺寸進行協(xié)調(diào)更改（變窄4mm）。零件廠將蒙皮模胎返修。

4 改進效果

通過以上措施進行肋骨及蒙皮裝配，經(jīng)過多架份驗證，未出現(xiàn)干涉情況，在完全滿足裝配要求時外形得到了有效控制。對后續(xù)交付的零件，由于采取了改進措施，零件尺寸也進行了完善，產(chǎn)品質(zhì)量得到了更進一步提升。

參考文獻

[1] 王云渤.飛機裝配工藝學[M].北京：國防工業(yè)出版社， 1990.

[2] 裕炳，張全純.復合材料的結(jié)構(gòu)連接[M].北京：國防工業(yè)出版社，1992.