Заклепки в авиации: инженерный принцип, стоящий за процессом «металлического строчки» самолета в самолете
Процесс захватывания в производстве самолетов является критической технологией. Почему самолеты используют процесс заклепования вместо сварки? Прежде всего, он тесно связан с производственными материалами—Композитные материалы, такие как алюминиевые сплавы, которые нелегко сваривать. Самолет взлетает по небу, неся ответственность за безопасность и доверие пассажиров. Любой недостаток в производственных материалах может привести к неизмеримым последствиям и потенциально поставить под угрозу безопасную работу самолета в любое время.
I. Основные принципы и классификация заклинательных процессов
1. Базовый P принципы
Заклепки - это метод механического крепления, который соединяет несколько заготовки с использованием заклепков. Заклеки создают постоянные соединения посредством пластической деформации и переносится на нагрузки посредством помех для помех между заклепки и стенкой отверстия. Заклепки, как правило, включает в себя позиционирование, штамповка , пирсинг , формирование и выпуск. Заклепка подвергается деформации в заклепке, чтобы сформировать как заклепки, так и расширенную секцию, тем самым устанавливая безопасную связь между заготовками.
Процессы заклепок самолетов в основном классифицируются в соответствии со следующими тремя измерениями:
1. В соответствии с контролем температуры:
- Холодные заклепки: заклепки выполняется при комнатной температуре и подходит для стальных заклепков с диаметрами менее 10 мм, а также из цветных металлов, легких металлов и сплавов с хорошей пластичностью.
- Горячие заклепки: заклепки проводится после нагрева заклепков до определенной температуры. Как правило, стальные заклепки с диаметрами, превышающими 10 мм, нагреваются до 1000–1100°C для горячего заклепка, с силой молотка на единицу площади на заклепке в диапазоне от 650 до 800 МПа. Горячая заклепка обеспечивает превосходную стеснительность, хотя между заклепки и заклепки остается разрыв, не позволяя ему участвовать в передаче силы.
2. В соответствии с методом захватывания:
- Первоначально ручное заклепки, в основном выполняемое с использованием заклепки, было доминирующим методом. Несмотря на трудоемкий, он предлагал высокую гибкость.
- Благодаря промышленным достижениям, механическое заклепки стало основным подходом, используя специализированное заклепки для повышения эффективности и последовательности.
3. В соответствии с типом заклепок:
- Сплошные заклепки: состоит из твердого металла, эти заклепки демонстрируют превосходную прочность и долговечность, что делает их наиболее широко используемым типом в структурах самолетов.
- Полые заклепки: с полым центром или полностью пустыми, эти заклепки легче по весу, но обеспечивают более низкую прочность, что делает их подходящими для слегка загруженных соединений.
- Слепые заклепки: установленные с одной стороны, эти заклепки идеально подходят для соединения поверхностей, которые не легко доступны, такие как внутренняя структура крыла.
II. Конкретные применения затягивающих технологий в производстве самолетов
1. Сценарии приложений и выбор заклепки
Заклепки широко используется в производстве самолетов и в основном применяется к следующим конструкциям:
• Структура фюзеляжа: фюзеляж самолета состоит в основном из переднего фюзеляжа, среднего фюзеляжа и хвостовой секции. Скины и структуры фюзеляжа различных размеров надежно объединяются в процессе захвата. Пассажирский самолет среднего размера содержит миллионы заклепков по всему телу, в то время как Airbus A380 обычно использует около 5 миллионов заклепков.
• Структура крыла. Заклеки на переднем крае крыла являются подвижными частями и должны быть CountersUnk, а это означает, что поверхность должна оставаться замыкающей с кожей после установки. Неспособность достичь этого может вызвать турбулентность во время воздушного потока, что приводит к увеличению расхода топлива.
• Хвостовая структура: хвост содержит горизонтальный стабилизатор и вертикальный плавник, которые управляют высотой и рысканием самолета. Стабилизатор и подвижные поверхности управления хвоста также подключены через захватывающие.
• Композитное соединение материала: как составные материалы представляют собой растущую долю структур самолетов (учет 40–60% в современных истребительных самолетах), захватывающая технология особенно важна для соединений составных материалов. Композитные материалы демонстрируют минимальную пластичность и подвержены воздействию повреждения во время захватывания, требуя передовых методов и процессов захватывающих приколов.
2. Заклепки и спецификации
Стандарты выбора и спецификации материала для заклепок самолетов являются исключительно строгими. Насколько строгими требования к материалу? Даже более строгие, чем для аэрокосмических компонентов!
В основном рассматриваются следующие факторы:
Тип материала:
- Алюминиевые сплавы заклепок: предпочтительный выбор для легких приложений, в основном используемых для подключения кожи самолетов.
- Титановые сплавы заклепок: предлагают более высокую силу (1100–1250 МПа) и превосходная коррозионная стойкость, обычно используемые для критических компонентов, таких как воздух ремесло рама конструкции и шасси
- Заклепки из нержавеющей стали: Обеспечить отличную коррозионную стойкость и подходят для областей, подвергшихся воздействию длительной влажности или коррозийной среды.
Размерная толерантность:
- Допустимость диаметра: самолеты приковывают к исключительно высокой консистенции. Например, требование о допусках диаметра для бытовых заклепков, используемых на крупных самолетах C919, составляет от 0 до 0,05 мм, что эквивалентно одной восьмидесяти диаметра волос.
- Допустимость диаметра отверстий: для холодного заклепка диаметр отверстия должен тесно соответствовать диаметру хвостовика заклепок, тогда как для горячих заклепок не допускается немного большее различие между отверстием и диаметром хвостовика.
-Требования к силе: конкретное требование прочности для заклепок воздушных судов достигает 1100 МПа, что эквивалентно поддержке веса 10 автомобилей на площади 1 квадратного сантиметра. Заклепки, изготовленные из разных материалов, соответствуют различным уровням прочности. Например, заклепки титанового сплава, как правило, демонстрируют силу сдвига, превышающие 2500N.
3. Параметры процесса и контроль качества
Параметры процесса и контроль качества имеют решающее значение и должны быть тщательно рассмотрены. Разница в 1 мм может привести к распаде самолета. Процесс захватывания самолета требует строгого контроля над следующими параметрами: заклепечительное давление, скорость захватывающих и захватывающие силы.
Самолетные требования к качеству, которые исключительно строги, с устойчивостью к диаметру заклепки от 0 до 0,05 мм. Первая заклепка должна быть идентична миллионов заклепки Национальные и международные стандарты устанавливают строгие правила на заклепки, размеры, прочность и другие спецификации.