某垂尾成品安裝孔邊距工藝研究

宋啟林 陳鐵

摘 要：某垂尾成品較其他機(jī)型進(jìn)行了升級(jí)，為保證穩(wěn)固性，由口框固定改為機(jī)加肋、鈑金肋以及壁板長(zhǎng)桁固定。由于壁板長(zhǎng)桁位置存在偏差，安裝需要進(jìn)行調(diào)整，加大長(zhǎng)桁與肋骨相對(duì)位置偏差。在協(xié)調(diào)某成品與機(jī)加肋、鈑金肋、長(zhǎng)桁安裝時(shí)存在多處孔邊距小情況。本文著重結(jié)合骨架裝配、總裝裝配、某成品孔位裝配過(guò)程，從零件外形尺寸，機(jī)加肋與鈑金肋肋間距，機(jī)加肋、鈑金肋、壁板長(zhǎng)桁相對(duì)位置等方面進(jìn)行了原因分析。并采取了以下改進(jìn)措施：（1）骨架裝配時(shí)嚴(yán)格控制兩肋之間的肋間距；（2）完善裝配工藝過(guò)程，優(yōu)化裝配順序；（3）更改機(jī)加肋、鈑金肋及壁板長(zhǎng)桁零件尺寸；最終使得某垂尾成品安裝孔邊距小問(wèn)題得到解決。

關(guān)鍵詞：飛行器制造技術(shù) 工藝 某成品 孔邊距

中圖分類號(hào)：V22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）03（b）-0107-02

某垂尾成品上、下側(cè)借用機(jī)加肋、鈑金肋上釘孔，航后側(cè)位于壁板長(zhǎng)桁上，另一側(cè)位于壁板上。非金屬壁板為長(zhǎng)桁與蒙皮單獨(dú)成型，再進(jìn)行二次高溫固化成型[2]，長(zhǎng)桁位置存在較大偏差。由于壁板定位時(shí)需要考慮壁板8根長(zhǎng)桁同時(shí)通過(guò)10根肋骨豁口，需調(diào)整壁板位置，加大了長(zhǎng)桁與肋骨位置相對(duì)位置偏差。從而導(dǎo)致某成品與機(jī)加肋、鈑金肋以及長(zhǎng)桁位置不協(xié)調(diào)，孔邊距小。

為解決孔邊距小問(wèn)題，著重對(duì)某成品裝配過(guò)程中，與其相連接零件逐項(xiàng)進(jìn)行排查，找出主要影響因素，并制定相應(yīng)改進(jìn)措施。

1 某成品裝配過(guò)程簡(jiǎn)介

某垂尾成品的釘孔在出廠前為終孔，因此其在垂尾上的安裝孔位精度需要得到保證，否則將無(wú)法安裝。裝配過(guò)程為先在骨架型架上安裝梁及肋骨，再在總裝型架上安裝壁板，最后進(jìn)行某成品安裝孔鉆制[1]。由于肋骨與壁板在不同型架安裝，需要協(xié)調(diào)來(lái)保證成品安裝孔位的準(zhǔn)確性。（1）在骨架型架上裝配機(jī)加肋、鈑金肋；（2）在總裝型架上裝配壁板；（3）某成品釘孔位置確定，如圖1；（4）安裝緊固件。

2 某成品安裝孔邊距小情況

某成品與機(jī)加肋、鈑金肋孔邊距理論要求最小為9mm，某架飛機(jī)只能達(dá)到7mm，難以滿足設(shè)計(jì)要求，此問(wèn)題急需解決。于是成立工藝研究小組，從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析：（1）零件尺寸是否符合要求。（2）骨架上機(jī)加肋、鈑金肋安裝位置是否準(zhǔn)確。（3）壁板長(zhǎng)桁與機(jī)加肋、鈑金肋相對(duì)位置是否準(zhǔn)確。

2.1 檢查零件尺寸

（1）機(jī)加肋、鈑金肋零件尺寸。對(duì)機(jī)加肋、鈑金肋零件寬度、豁口尺寸進(jìn)行測(cè)量，然后利用樣板對(duì)肋緣條豁口相對(duì)位置進(jìn)行對(duì)比。發(fā)現(xiàn)其實(shí)物尺寸與理論尺寸一致，因此肋零件尺寸的影響可以排除。（2）壁板長(zhǎng)桁零件尺寸。根據(jù)《某材料結(jié)構(gòu)件制造、裝配要求及缺陷、損傷檢驗(yàn)規(guī)定》要求：壁板類組合件中長(zhǎng)桁實(shí)際軸線與理論軸線的偏差為±1mm。將壁板在模胎上進(jìn)行驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)通過(guò)K孔定位在模胎上后，長(zhǎng)桁軸線以及肋骨軸線偏差均在±1mm范圍內(nèi)，滿足要求。

2.2 檢查骨架上機(jī)加肋、鈑金肋安裝位置

（1）檢查工裝定位器。對(duì)骨架裝配型架主交點(diǎn)定位器、定位銷，工裝定位器與零件間隙進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。著重對(duì)機(jī)加肋、鈑金肋定位器進(jìn)行檢查，定位器擋塊完好，無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象。因此工裝定位的影響可以排除。（2）檢查機(jī)加肋與鈑金肋間距。對(duì)機(jī)加肋與鈑金肋間距測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)：由于機(jī)加肋為數(shù)控件，剛性較強(qiáng)；鈑金肋腹板以及緣條上存在豁口，剛性較差。在工裝上定位后肋間距在126～127mm范圍內(nèi)，理論肋間距為127mm，肋骨軸線偏差范圍為±1mm。某成品在機(jī)加肋、鈑金肋均有連接釘孔，以機(jī)加肋為基準(zhǔn)，當(dāng)肋間距變小時(shí)，將導(dǎo)致鈑金肋上的釘孔靠近緣條內(nèi)R處，造成托板螺母與緣條R角干涉，若無(wú)法保證托板螺母與釘孔同軸，安裝螺栓時(shí)易將托板螺母及鉚釘損壞。因此需保證肋間距不小于127mm。

2.3 檢查壁板長(zhǎng)桁與機(jī)加肋、鈑金肋相對(duì)位置

在總裝型架上利用交點(diǎn)將骨架定位后，壁板通過(guò)工藝K孔進(jìn)行定位。由于固化后長(zhǎng)桁與蒙皮K孔存在偏差，協(xié)調(diào)壁板與骨架位置后，對(duì)壁板長(zhǎng)桁與機(jī)加肋、鈑金肋處豁口間隙進(jìn)行測(cè)量。發(fā)現(xiàn)理論要求單側(cè)豁口與長(zhǎng)桁立邊間隙為5mm，實(shí)際單邊間隙最小為3mm，較理論偏差2mm。如果僅保證某成品處長(zhǎng)桁與機(jī)加肋、鈑金肋豁口的理論間隙，調(diào)整壁板與骨架的相對(duì)位置，其他位置將出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。

3 某成品安裝孔邊距小原因分析以及質(zhì)量控制

通過(guò)以上分析，發(fā)現(xiàn)存在兩個(gè)方面原因：骨架裝配過(guò)程機(jī)加肋與鈑金肋肋間距存在一定偏差；總裝裝配過(guò)程機(jī)加肋、鈑金肋與壁板長(zhǎng)桁相對(duì)位置發(fā)生偏差。

3.1 骨架裝配過(guò)程控制

骨架裝配時(shí)主要以1梁、2梁為定位基準(zhǔn)，然后利用肋骨擋塊定位器將機(jī)加肋、鈑金肋與1梁、2梁固定。由于鈑金肋腹板上存在眾多豁口剛性差，下架后肋間距發(fā)生變化。（1）為保證間距，以剛性好的機(jī)加肋為基準(zhǔn)安裝鈑金肋，在定位鈑金肋時(shí)測(cè)量間距，保證不小于127mm。（2）由于鈑金肋與1梁筋條為搭接，與2梁腹板為對(duì)接，為保證肋間距，先將鈑金肋與1梁連接，再與2梁連接。通過(guò)對(duì)裝配順序的細(xì)化，將裝配過(guò)程產(chǎn)生的偏差盡量減小，從而保證肋間距尺寸不小于127mm。

3.2 總裝裝配過(guò)程控制

為保證某成品釘孔位置的準(zhǔn)確性，申請(qǐng)其制孔樣板。由于某成品處于壁板外表面，利用樣板畫(huà)線時(shí)無(wú)法探測(cè)長(zhǎng)桁以及肋骨的位置，如果靠引線進(jìn)行位置確認(rèn)，由于壁板尺寸太大阻擋視線無(wú)法保證畫(huà)線的準(zhǔn)確性。因此需要協(xié)調(diào)某成品與壁板長(zhǎng)桁、機(jī)加肋、鈑金肋的安裝位置。

為此完善工藝流程，通過(guò)優(yōu)化裝配順序來(lái)改變孔邊距偏小的問(wèn)題。詳細(xì)裝配流程如下：（1）將骨架及壁板在型架上進(jìn)行定位。（2）將長(zhǎng)桁兩端的位置在機(jī)加肋、鈑金肋上標(biāo)識(shí)。（3）測(cè)量肋間距并記錄。（4）取下壁板，利用機(jī)加肋用弓形夾將樣板安裝至肋骨上。（5）依據(jù)肋間距，用弓形夾將鈑金肋與樣板夾緊。（6）利用肋上的標(biāo)識(shí)，將長(zhǎng)桁的位置畫(huà)線至樣板上。（7）在樣板上分別測(cè)量機(jī)加肋、鈑金肋、長(zhǎng)桁上孔邊距尺寸。（8）局部調(diào)整樣板位置，保證孔位滿足邊距要求，利用樣板在肋骨上鉆出導(dǎo)孔。（9）取下樣板，安裝壁板。（10）肋骨上導(dǎo)孔鉆制壁板上；利用導(dǎo)孔固定樣板，將其他孔位制出；再安裝某成品緊固件。

3.3 后續(xù)零件更改完善

為保證某成品安裝過(guò)程中滿足釘邊距要求，對(duì)后續(xù)零件進(jìn)行局部更改，從而加大釘孔邊距保證裝配要求。（1）對(duì)機(jī)加肋尺寸進(jìn)行更改：兩側(cè)緣條第三、四長(zhǎng)桁處豁口尺寸加寬2mm和1.5mm。（2）對(duì)鈑金肋尺寸進(jìn)行更改：兩側(cè)緣條寬度由“20mm”增加到“22mm”。（3）對(duì)壁板第四長(zhǎng)桁臥邊尺寸進(jìn)行更改：在靠近第三長(zhǎng)桁一側(cè)局部加寬2mm。（4）零件廠將壁板模胎，機(jī)加肋、鈑金肋樣板分別進(jìn)行更改。

4 改進(jìn)效果

經(jīng)過(guò)多架份的實(shí)踐驗(yàn)證，通過(guò)以上措施進(jìn)行裝配，未出現(xiàn)某成品安裝孔邊距小情況，孔邊距完全滿足了設(shè)計(jì)要求。對(duì)于后續(xù)交付的零件，由于采取了相關(guān)措施，尺寸也進(jìn)行了完善，產(chǎn)品質(zhì)量得到了更進(jìn)一步提升。

參考文獻(xiàn)

[1] 王云渤.飛機(jī)裝配工藝學(xué)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1990.

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