飛機裝配工藝液壓系統的無縫壓接技術應用

摘 要:本文著重從飛機生產中應用的液壓管路連接方式入手，通過介紹永久性連接的方式方法以及檢驗標準進而闡述采用無縫壓接的先進性和必要性。

關鍵詞:永久性壓接液壓滲漏檢驗量規劃線樣板動力單元彎曲半徑Permaswage

中圖分類號:TD1文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)07(a)-0085-02

1 永久性壓接的定義

什么是永久式壓接?

“Permaswage” 永久式壓接就是使用特殊工具使金屬接頭(鋼或鋁)與管子一起被擠壓而產生塑性變形，從而完成金屬同金屬連接的連接方式。它們帶有內置橡膠密封環(硅)，它能填平管子的缺陷，保證良好的密封。

2 永久性壓接產生的背景

由于飛機設計需要強有力的減少潛在的液壓油泄漏，增加管路的可靠性和減少管子連接頭的重量，因此研究什么是飛機最有效的液壓管路連接方法是十分必要的，研究結果表明，有一種選擇是使用永久性連接頭，像DEUTSCH成品部的permaswage法。Permaswage連接系統是通過連接件的永久變形來連接兩個金屬管的方法。變形是通過(壓縮空氣方式或手動方式的)擠壓工具獲得，密封是由金屬與金屬(接觸)間涂二氧化硅的橡膠環保證的，它能補償由于管子表面的缺陷而造成的液壓滲漏。使用永久性連接頭的先進性是能減輕重量，消除幾百處泄漏，高可靠性、安裝有彈性和減少鋪設管路使用的空間，簡化安裝程序，方便檢驗和質量控制及給在燃油箱內鋪設管子提供可能性，因為永久性接頭能吸收結構公差(裝配誤差積累)并且可以使用永久性接頭來進行連續的彎曲。除此之外，還能補償飛機結構變化對管路可能產生的影響。

3 國內外液壓管路連接現狀

目前國內飛機裝配中普遍采用的液壓管路連接方式是單管成型，接頭采用喇叭形擴口外加葫蘆頭式的連接方式，此種工藝的優點是加工及安裝的工序簡單，成本相對較低，管路一般有專門的車間或單位制造，而設備也只需要彎擴管機等固定設備。它的缺點是安裝不方便(因在安裝之前管路就已經成型)，有時因為接頭過大而不得不增大工藝孔的直徑，但隨之而來的是一系列的強度問題，而它的最大缺點是可靠性不夠，隨著系統的運行小時的增加及飛機飛行過程中振動的加大，90%的接頭都會或多或少的出現滲油或漏油的現象，因此帶來維護費用的增加和使用壽命的縮短。

國外的較先進的大中型飛機制造企業早已摒棄了單管制造的作業方式，引進并應用了永久性連接的液壓管路安裝方式，因為就飛機制造的性質來說，可靠性的提高是重中之重，而永久性連接正好符合了這個特點，管路接頭的滲漏問題得到很好的解決，增加了環路的可靠性。同時大大的減輕了管子和接頭的重量，使安裝富有彈性，減少了鋪設導管的空間，并使安裝標準化且通用性、互換性強，便于維護及批量生產。

當然目前國外有些特殊用途的飛機也有應用旋壓塑性成型的連接方式，從而使安裝進一步簡化，但由于制造成本相對較高而且和永久性的連接方式采用的是相同的金屬擠壓成型原理，因此應用范圍不如永久性連接大，在此不作探討。

4 永久性連接方式的系統組成

(1)裝配、管子檢驗和Permaswage連接的成套工具設備組成。

這一套為裝配、管子檢驗和Permawage連接使用的工具設備包括下列項目。

液壓能源(壓力泵);切管機;毛刺去除工具;管子的劃線樣板;液壓擠壓工具;檢驗量規;管子做標記的筆(多孔銷)圖1，圖2，圖3。

(2)工作液壓油。

①工作液壓油LD-4低粘度，低密度，較輕。②可燃性:自然溫度-470℃蒸氣點火燃燒溫度180℃消除火源，燃燒即刻停止。③存放:油桶必須置于干燥清潔的架子上，不適當的貯存，如潮濕的環境，會引起系統的腐蝕。④清潔性:滴淌在飛機任何地方的SKYDROL油都必須立刻用異丙醇和清潔的抹布全部擦拭干凈(不得再次使用)。注意:不準將抹布或剩有油的空桶扔入任何垃圾箱內，只能投入接收該產品的妥當的黃銅容器內。

5 工藝方法及檢驗標準

(1)工藝方法:系統采用的是通過持續不間斷的增加壓力單元的壓力(直至6500-10000PSI)，致使壓接單元的上下瓣膜趨于壓接體形狀的閉合，從而使接頭與管路形成擠壓而產生塑性變形直至塑性連接。首先在壓接前必須選取相應管路直徑的標尺及量規，在管路的360°外徑上每120°做出壓接的標記線(這是基于管路無缺陷連接的設計要求，也即要達到多大范圍內的金屬產生塑性變形的要求)，然后根據兩個要連接的管路的長度確定所要切割掉的管路長度做出標記并利用切管器將多于的材料去除，之后用倒角器去除尖角打毛刺(通常是45°打磨)并利用導管清理工具去除倒角及打磨所產生的金屬碎屑(導管口方向要盡量向下)，最后，將所要壓接的接頭安裝在所要連接的管路上，并將壓接單元的上下瓣膜先后放置于導管上并合閉，給系統加壓直至10000PSI(通常6500PSI以上的壓力就能滿足壓接要求)，然后釋放壓力，調整壓接單元至90°方向(即第一次壓接的垂直方向)再實施一次壓接以保證材料變形的均勻性，之后卸壓并拆除壓接單元，用相應導管直徑的量規實施檢測，圖4。

(2)檢驗標準。

接頭壓接質量的檢驗標準采用了量規測量法，從而避免了人為及外界干擾所產生的系統偏差。對于設定直徑的管路選取相應的量規進行測量，例如對于外徑是6.35mm(1/4英寸)的管路就要選取型號為D12-9892-4的量規，如果壓接部分能夠通過量規則視為合格，否則就需要重新壓接量規測試合格后還要檢測所做的三個方向的標記線是否露出，對于沒有露出標記線的壓接則視為無效壓接，對于露出標記線的壓接分兩種情況，在標記線兩側1/3長度范圍內的壓接都是有效壓接，而對于露出標記線長度不足1/3的壓接要通過系統安裝完畢后加壓測試后才能確定，所以壓接時要盡量保證標記線露出部分的長度大于1/3，圖5。

附:管路直徑所對應的量規規格及型號，表1。

6 采用永久性安裝的必要性和意義

就現代飛機制造而言，減輕重量和增強可靠性都是非常重要的，永久性連接方式可以使安裝更加標準化，大大的提高了勞動生產率，同時增加了飛機的使用壽命并降低了勞動成本，同時所應用的工裝工具都是標準化生產，互換性極強。

因此，淘汰相對落后的工藝方法并實施新的工藝是十分必要的，就目前國際上的應用程度，永久性連接方式已被廣泛的應用，不僅在航空制造企業，在各大航空公司也有著廣泛的應用。通過實施永久性的連接方式，使我們的工藝方法與國際接軌并保持延續性，合并吸收其它制造企業的先進經驗并消化吸收，從而創造出我們特色的新工藝、新方法是我們航空制造企業的必經之路。

技術規范和有關文件如下。

NE 03-009:Tubes Standard Bend Raii and Minimum Distance Between Bends (管子，標準彎曲軌跡和彎曲點間的最小距離)

NE 04-012:Fluid Lines Design Requirements， Installation and Tightening Torques of Fittings (液體管路，設計要求，接頭的安裝和擰緊力矩)

NE 04-020:Fluid Lines Function， Danger，Pressure and Direction Identification(液體管路功能，危險，壓力和方向標識)

NE 40-118: Fluid Line Components – Cleaning and Discontamination (液體管路 部件-清洗和去污)

NE 06-014: Permaswage Tube Connecting System Swaging and Inspection (管子連接系統 擠壓和檢驗)