急求 高锁螺栓的 一些资料
在飞机制造中,装配连接质量直接影响飞机结构抗疲劳性能与可靠性,高性能航空器连接结构必须采用先进的连接技术,如先进焊接技术、胶接技术、扩散连接技术以及先进的机械连接技术。目前国外在装配连接技术上使用了激光辅助定位、计算机辅助光学经纬仪系统进行装配对接、应用计算机辅助钻削系统并采用机器人化的装配单元大大提高飞机结构抗疲劳性能,减少了操作人员数目,延长飞机的使用寿命。其主要的连接技术发展主要表现在以下几个方面。
1、自动钻铆技术
自动钻铆技术并不是一项新技术,但其发展一直未曾间断。国外目前现役军、民用飞机的自动钻铆系数分别达到17%和75%以上,大量采用无头铆钉干涉配合技术,新型紧固件有无头和冠头铆钉、钛环槽钉、高锁螺栓、锥形螺栓以及各种单面抽钉等,80%铆接和100%的不可卸传剪螺栓连接均采用干涉配合,而且孔壁还要进行强化。自动钻铆技术从70年代起就在国外普遍采用,如波音民机的壁板机铆系统已达60%-75%,麦道军机也已达175%,但是真正的全自动钻铆还需要解决工件定位和校平问题。近年来,铆接正向机器人和包含机器人视觉系统、大型龙门式机器人、专用柔性工艺装备、全自动钻铆机和坐标测量机组成的柔性自动化装配系统发展。如B767、B777采用了翼梁自动装配系统,提高效率14倍,费用降低90%,废品率降低50%。而且由于进团液一步的改进使钻铆工具能够到达以前难以达到的部位。如通过采用特制的紧固件,只在部件的单边需要工具,与通常的C型机在部件两边进行连接有所不同,克服了工具难以到达部位所产生的问题。另外,军用飞机和民用飞机在自动连接方面有所不同,民用飞机由于部件大、紧固件种类少较易实现尺闹自动化,而军用飞机由于部件尺寸小且复杂、紧固件种类多而较难实现自动化装配,如麦道军用飞机公司的紧固件自动化装配程度只有大约175%,他们的努力的目标是达到20%。以F-18为例,把一纵梁连接到四分之一板上需要三种铆钉,每一种铆钉都需要重新安装工具,这样在安装工具上要花费很多时间,而且大多数自动化装配设备都是固定在车间内的,不仅大且不具备柔性,鉴于这种原因,促进了手动钻孔、手动铆接机等工具的使用范围。进一步发展的全自动化设备(CNC)不仅能进行定位而且还能完成钻孔-安装-镦粗工序,操作人员只需进行设备管理及工艺过程监控。一些更先进的CNC设备还可编程,根据装配件安装区域选择适当类型的紧固件。而以前使用的半自动化设备只能安装一种类型的紧固件。
各个公司应用CNC情况和部位有所不同。波音军用飞机的圣·路易斯工厂计划1999年在F-18E/F机翼使用第一台CNC机床进行紧固件安装以满足精密要求。波音民用飞机公司的大多数CNC设备用于757飞机结构件和蒙皮之间的连接。目前飞机装配面临的主要问题是铆钉的进给,较塌困物小的零件需要的铆钉更小,有些小得很难以一定的方向安装到孔中。例如,在雷神飞机公司使用的许多铆钉的长度和直径只有3/32英寸。雷神公司目前使用14台通用C型机床和4台CNC机床用于安装工作,由于紧固件自动化安装的应用使原来每周安装5000个速度上升到每周100,000个。但雷神公司使用的CNC设备主要应用在次装配阶段,如纵梁、隔框和蒙皮的连接。在总装阶段,即机翼和机身和尾翼的连接没有应用自动化连接。据公司人员讲,在总装中只有民用机方面用了自动化连接。但在总装阶段采用自动化连接也是最终发展趋势。欧洲的空中客车公司已经在这方面先行一步了,美国在这方面也已做了不少的工作,波音公司的威奇托工厂已在737机身的总装上使用了自动化连接技术。但据GEMCOR公司权威人士讲,这种自动化的应用有时也会得不偿失,当进行高层次的装配时,结构件会更大,使工具进入也就更难,因此需要更加复杂和更昂贵的自动化设备,这时就不能仅为自动化而自动化,而应根据成本效益分析进行决策。GEMCOR公司生产的新型G2000就是开发出来专门用于高层次装配的产品,而且其成本又低。该机床为9座标机床,采用了高速伺服器和一台可视再同步系统,能在单机装载下装配180°机身部件,铆钉进给系统可靠性达999%,该技术的开发是在发展自动化同时考虑成本效益的一个典型例子。
2、电磁铆接技术
针对钛合金在飞机结构上应用范围扩大,而钛合金铆接成本效益又差等原因,电磁铆接的使用也在逐渐扩展,其成形机理完全不同于压铆,它具有许多优点,由于加载速率高,铆接时铆钉材料各方向流动均匀且同步,可以实现比较理想的干涉配合连接,主要应用于钛合金、复合材料及厚夹层结构的铆接。国外应用电磁铆接始于70年代初,但由于涉及到高压的安全性问题,最初没有受到重视。目前使用的电磁铆接技术是由Electroimpact 公司的经理开发的一种低压型电磁铆接技术。Electroimpact 公司是目前世界上最大的自动化紧固机制造商之一,该公司生产的E4000机翼机是一台立式铆接/栓接机,其最大的优点是能在一个地方完成所有的机翼装配工作,并取消了全部的手工操作。一般的铆接过程要把所有的部件放在一块板上固定,然后手工钻孔并用临时紧固件定位,然后把这块板移到自动铆接机处,这一过程通常要用到吊车并且可能会使板件变形。而该机床本身可沿五座标方向移动并能把铆钉固定安装在部件上,不需要移动组件,并能在组件上方运动并安装所有的铆钉和锁定螺栓。它还能安装绞接紧固件,并且取消了所有的定位紧固件。波音公司西雅图工厂装配机翼大梁的两个自动化单元床身上安装着由美国Electroimpact公司研制的电磁铆接头。该公司还自行设计和制造电容器组、控制器、有关的电子器件并编写相应的应用软件。在电磁铆接理论方面美国的研究人员做了大量工作,如他们对材料的动态力学性能进行了大量的理论分析和实验研究,得到了许多常用材料的合适的变形速率。研究了电容、电感等系统参数对铆接质量的影响,以此为根据对设备进行了改进,使其电流脉冲持续时间可调,以满足不同材料的铆接需要,从而使电磁铆接设备的柔性增大,应用范围更广。但美国对这一研究成果以及铆接设备内部如何调整电流脉冲持续时间严格保密。
3、复合材料连接技术
复合材料的连接一般采用胶接和共固化,由于复合材料层压板层间强度低、抗冲击能力差等原因,早期未采用干涉配合技术,到80年代研究表明复合材料结构采用干涉配合连接有利于提高接头强度。其解决的关键在于如何产生比较理想的干涉量而不损伤复合材料。因为干涉量大会对复合材料造成损伤,
[影响]
在航空器制造中,先进的装配连接技术在生产和质量控制中起到关键的作用。由于连接种类繁多,根据装配要求不同选择哪一种连接方法、其先进程度如何直接影响飞机结构抗疲劳性能与可靠性。具体影响体现在以下几个方面:
1、通过采用先进的连接技术可提高航空器使用寿命,如采用干涉配合铆接、电磁铆接、新型紧固件、孔挤压强化技术等来提高连接结构的抗疲劳性能与可靠性,从而达到延长使用寿命的目的。
2、先进的装配连接技术可缩短航空武器装配的生产周期,提高生产效率。如前所述采用自动化和半自动化连接技术可提高工作效率十几倍,甚至二十几倍,大大减少操作人数和工作量,而且连接质量也有所提高,这对大型航空器的制造商来说,要想在激烈的市场竞争中生存必须采用的技术。
3、采用先进的连接技术可降低航空武器装备的成本并减轻重量。采用扩散连接、蜂窝胶接及共固化连接、高能束焊接技术不仅可节省紧固件研制生产费用,而且大大减轻了重量。
[技术难点]
先进的装配连接技术的难点在于如何正确地确定使用哪一种连接能达到效率、性能、费用比最优。另外一个难点是如何能最大限度地控制连接过程的质量。针对这两点进行的前沿研究工作如下:
1、自动钻铆系统和自动电磁铆接系统应用研究;
2、柔性自动装配集成系统、自动钻铆系统应用研究;
3、计算机虚拟连接装配技术研究;
4、超声波焊和微波焊接技术研究;
5、精密连接技术及其自动化、机器人柔性连接技术应用研究;
6、胶-铆复合连接技术研究。
连接
[ lián jiē ]
基本解释
[connectjoinlink] 相连邻接一座连接这个城市的两部分的桥
详细解释
1 互相衔接;相连。
《三国志•魏志•毌丘俭传》“将士诸为 俭钦 ( 文钦 )迫胁者,悉归降” 裴松之 注引 三国 魏 文钦 《与郭淮书》:“仆於国大分连接,远同一势,日欲俱举,瓜分中国,不愿偏取以为己有。” 唐 韩愈 《同李二十八夜次襄城》诗:“ 周 楚 仍连接,川原乍屈盘。” 明 吴承恩 《贺阎双溪令嗣登科障词》:“秋榜高魁,行魁春榜,嘉事自然连接。” 巴金 《在尼斯》:“作品一发表,就像一根带子把我同读者连接起来了。”
2 结交;交往。
唐 李商隐 《为张周封上杨相公启》:“比 王 谢 之子弟,诚有轻重;在 稽 吕 之友朋,夙常连接。”
连接是一个工业术语,指用螺钉、螺栓和铆钉等紧固件将两种分离型材或零件连接成一个复杂零件或部件的过程。常用的机械紧固件主要有螺栓、螺钉和铆钉。
应用
飞行器机械连接接头应该在安全、可靠的前提下重量最小。它们不仅应有足够的静强度,而且应耐疲劳,有时还要具有密封性。航空器和航天器所使用的紧固件在选材、构造和连接工艺上还有一些特殊的考虑。这就是:用比强度高的铝合金、钛合金或合金钢来代替普通钢发展高锁螺栓、环槽铆钉、无头铆钉、空心铆钉等新型紧固件及其连接工艺。这些紧固件从构造上能保证稳定的锁紧力和静强度。疲劳破坏是飞行器的主要危险。结构元件上的紧固件孔是结构抵抗疲劳破坏的薄弱环节。因此在飞行器结构的重要部位多采取静配合(干涉配合)、孔要精加工、冷挤压强化和采取高锁紧等工艺措施。其目的是缓和紧固件孔周围的应力集中,降低交变应力水平,以提高结构的疲劳强度(见谈芦丛疲劳与断裂)。紧固件与孔之间的干涉量为紧固件直径的1%~3%时,既能成倍地提高接头的疲劳寿命,又可以避免在孔周围产生过分的张应力而引起应力腐蚀。采用钛合金紧固件加干涉配合是从机械连接角度提高飞行器结构疲劳强度、减小重量的重要途径。
一架现代飞机使用上百万个各类紧固件,其中仅钻孔、铆接过程的劳动量就占部件制造工时的20%。因此,提高钻孔、铆接工作效率,使铆接和螺接工作进一步机械化和自动化,便成为飞机制造中的一个重要问题。在飞行器制造中,已部分采用能在十几秒钟内连续完成工件定位、制孔、装铆钉和铆接工作的数控自动钻铆机。纤维增强复合材料和钛合金的硬度很高,切削过程中产生很大热量,因此制孔的方法、刀具的材料哗旦和构造、切削用量等都有显著变化。随着飞行器结构件整体化的发展,飞行器结构中使用的紧固件数量将有所减少,但是质量标准则越含樱来越高。发展新型紧固件和连接方法,采用自动化或专门装置代替手工操作,是机械连接工艺总的发展趋势。
铆钉(英文:尘含Rivet),是一种机械紧固件,铆钉是用来永久固定工件,工件固定后,需要破坏铆钉或工件才能将已固定的工件分离,这一点和钉子及螺丝等紧固件不同。用铆钉固定或接合工件的方式称为“铆接”。
现在飞机的外壳约需要数十万个铆钉。这类铆钉可能是半圆头或是100°埋头铆钉。飞机用铆钉的材质一般会是铝合金(2017, 2024, 2117, 7050, 5056, 55000, V-65)、钛合金或是镍合金(像蒙乃尔合金)。
有些铝合金材质太硬,在加工前需要再退火处理。钢铆钉常用在静止或慢速移动的结构中,例如桥、起重机或是建筑物的结构。
铆接元件需要可以接触到元件的正面及反面,一般会使用电动、气动或是液压驱动的工具,或是使用锤子手动固定。若只能接触到一个面,则会改用盲铆钉固定。
其他应用
在焊接技术和螺栓连接被开发念兄昌之前,金属框架的建筑物和结构,例如埃菲尔铁塔、舒霍夫塔和悉尼海港大桥,通常是通过铆接固定在一起的,汽车底盘也是如此。
铆接仍然广泛用于轻量仔扒化和高强度至关重要的应用中。许多金属板合金优选不焊接,因为可能发生材料特性的变形和改变。
MP159 钴基合金
1合金介绍
11概述
MP159 是在国外多相钴基高温合派悉手金(MP合金)的基础上发展起来的一种新型高强度多相钴基高温合金。它的主要特点是:利用冷变形首先在面心立方基体中诱发产生交叉网状分布的片关ε相来阻止位错的长程运动而产生强化,再经过时效处理析出弥散的Ni3X相补充强化。该合金具有超高强度、良好的塑韧性和高的应力腐蚀抗力等综合性能,并且在650℃的高温下仍能保持其高强度的特性。
该合金不仅可广泛用于航空发动机的高温紧固螺栓等零件,也可用于应力腐蚀环境下(如海洋大气环境)服役的飞机用超高强度紧固件。供应的主要品种是冷拉棒材。
12、应用概况与特殊要求
该合金主要用于航空发动机的紧固件,在600℃下性能稳定,可长期使用,是目前综合性能最好的航空发动机紧固件材料。
合金主要是经过冷变形诱发产生大量网关分布的ε相进行强化。因此,对冷拔变形的工艺参数要严格控制。变形量过小,强度不足,变形量太大,强度升高,但塑性降低。实践证明,当冷变形量控制在下限时合金具有较好的综合性能。
13材料牌号
GH6159 GH159 MP159 (美国)
14、材料的技术标准
Q/6S 992-1992《高温紧固件用GH159合金冷拉棒材》
C3S 284-1993《高温紧固件GH159合金合金冷拉棒材》
28-1993《高温紧固件GH159合金合金冷拉棒材》
AMS 5841B 真空感应+真空自耗重熔,固溶热处理态
AMS 5842B 真空感应+真空自耗重熔,固溶处理与冷变形强化
16、热处理制度
固溶处理1040~1055℃,4~8h,水冷+在室温进行48%±1%的冷拔变形+时效处理650~675℃,4~45h,空冷。
17、品种规格与供应状态
可以生产d5~25mm的冷拉棒材,状态为冷拔态。
18、熔炼与铸造工艺
合金采用真空感应加真空电弧重熔的双联生产陆明工艺。
2物理及化学性能
211、熔化温度范围
1318℃
24、磁性能
合金在25℃时的磁导率为100265
25、化学性能
该合金具有较好的抗缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂的能力。在典型的氯化铁实验中未发现缝隙腐蚀和点蚀。在擦盐试验中未发生损坏。交替浸渍证明该合金具有良好的抗氢脆和应力腐蚀开裂的能力。
3组织结构
31、相变温度
γ+ε两相区温度范围为540~700℃,540℃以下的γ相为亚稳定。
32、合金组织结构
合金在上临界温度(约为700℃)以上为稳定的面心立方γ相,在下临界温度仪下(约为540℃)为稳定的密排六方ε相两温度之间为γ+ε的两相区。当合金从上临界温度冷却到室温时可保持亚稳定态的γ相。当在室温下进行冷变形时可诱发γ相到ε相的马氏体型转变。因此,合金经固溶处理后全部为亚稳定的γ相,在冷变形过程中部分γ相发生马氏体相变转变为稳定的ε相。所生成的ε相为波片状,在面心立方的γ相晶粒内呈交叉网状分布。
4工艺性能与要求
41、合金加工
合金钢锭受限制1125~1180℃保温18~36h进行均匀化处理以减少组织偏析和脆性σ相形成。合金锻造开坯温度不高于600℃,加热温度为120℃±10℃,时间不小于4h,开锻温度不低于1050℃,终锻温度不低于950℃。合金热轧开坯装炉温度不高于700℃,加热温度尘嫌为1130℃±10℃,保温30~60min。道次最大变形量不超过20%。终轧温度不低于950℃。热轧后合金在1050~1075℃退火1h以得到均匀晶粒,便于后续冷变形加工。
42、零件热处理工艺
螺栓的热处理工艺为650~675℃,4h时效处理,空冷。
43、表面处理工艺
合金不敏感加热热镦成螺帽后,表面再经冷搓丝加工螺纹。
MP159主要规格:
MP159无缝管、MP159钢板、MP159圆钢、MP159锻件、MP159法兰、MP159圆环、MP159焊管、MP159钢带、MP159直条、MP159丝材及配套焊材、MP159圆饼、MP159扁钢、MP159六角棒、MP159大小头、MP159弯头、MP159三通、MP159加工件、MP159螺栓螺母、MP159紧固件
篇幅有限,如需更多更详细介绍,欢迎咨询了解。
F-35采用了“无附面层隔道超音速进气道(DSI)”设计,洛克希德·马丁公司在进闹猜气道的进气口并没有雹弯返设置常规的固定式附面层隔道,而是通过计算机设计了一个三维曲面的突起块,或者鼓包。这个鼓包起到对气流的压缩作用,源饥并产生一个把附面层气流推离进气道的压力分布。该设计已在一架F-16试验机上进行了飞行试验,证明它直到20马赫时仍很有效。试飞员认为,装了新型DSI进气道以后,发动机的推力特与原F-16一样,而亚音速的单位剩余功率还比原F-16进气道稍好些,从而证实了去掉附面层隔道的好处。
另外,F-35和DSI进气道还采用了单块整体式复合材料结构,通过法兰盘直接“贴身”地焊在了机身两侧,没有一个紧固件,不仅大大地减轻了结构重量,也大大减少了零件数量。
飞机蒙皮用新型材料覆盖F-35的蒙皮上覆盖了一层由洛克希德·马丁公司公司和3M公司共同研制开发的“3M”材料。这种新式的“涂层”与常规飞机上所漆的涂料有很大差异。严格地说,这并不是一种“涂料”,而是一种用聚合材料制造的薄层。这种材料可直接粘贴覆盖在蒙皮上,所以就不需要再进行喷漆。这样做最大的好处就是可以节省经费,而且还可以减轻飞机因喷漆而附加的重量。据称这项措施至少可以使一架飞机在全寿命周期内节约300千克涂料。这种新式聚合物薄层已在F-16上通过了飞行测试,当飞行时速度达到18马赫时,蒙皮上覆盖的薄层依然完好如初。
基本型号:
美国空军F-35/CTOL型(F-35A)--为最简单的。美国国防部要求它的作战性能比现役F-16有长足的提高。F-35/CTOL型的另外一个特点就在于它安装有一门内置航炮,另外还装有红外传感器的激光指示器。美空军拟用F-35/CTOL型作为对地攻击机,完全替代F-16和A-10。(注:CTOL--Conventional Takeoff and Landing常规起降)
海军陆战队F-35/STOVL型(F-35B)--将不会安装内置式航炮,但设计方案允许安装一门外置式航炮。该型飞机在空中悬停时,在所有的轴向上都具有完全可控性。F-35/STOVL型在F-35/CTOL型的基础上加装了英国罗尔斯罗伊斯与埃利逊公司合作生产的升力风扇,并在前机背上开有进气口,使其真正具备了短距起飞垂直降落的功能。F-35/STOVL将用来取代AV-8B和F/A-18C/D。(注:STOVL--Short Takeoff and Vertical Landing短距和垂直起降)
美国海军F-35/CV型(F-35C)--要在航母上拦阻降落,因此和F-35/CTOL存在较大不同。它增加了主翼和水平、垂直安定面的尺寸,以增强在航母上低速着陆时的可操纵性。可折叠机翼和前缘翼解决了增加翼展带来的在航母上起降和停放的不便。飞机机翼面积的增加也导致飞机在起降过程中对机体本身的作用力增加。为解决这个问题,该型飞机的起落架和机身等相关的部位都进行了加固。F-35/CV型在挂载副油箱时的航程是F/A-18C的两倍。同F-35/CTOL一样,F-35CV也装有内置式航炮和各种传感器。F-35/CV将与F/A-18E/F并肩作战。(注:CV--Carrier-based舰载)
F-35是世界上第一种满足多军种使用要求而研制的战斗机,也是第一种在一条生产线上生产的具有多种配置类型的战斗机。它的最大特点就是军方对采购价的严格限制。毫无疑问,F-35着眼于下一个50年,它的诞生对美国航空界具有里程碑意义,对世界各国下一代战斗机的发展也将会产生重大影响。
武器
F-35的武器基本为内置,标准的武器配备是2枚空空导弹和2枚JDAM。另外在机翼上还有4个挂架。F-35的总载弹量为6-7吨。
动力装置
一台Pratt &Whitney JSF119-611加力涡扇发动机(F-22所使用的F119-PW-100发动机的派生产品),推力37200磅。(Rolls Royce / Allison升力风扇推力18000磅)
尺寸数据
翼展:1070米(F-35A/F-35B)/1326米(F-35C/折叠后910米)
机长:1547米(F-35A/F-35B)/1562米(F-35C)
机高:457米(F-35A/F-35B)/472米(F-35C)
机翼面积:427平方米(F-35A/F-35B)/576平方米(F-35C)
重量及载荷
空重:12020公斤(F-35A)/13608公斤(F-35B/F-35C)
最大武器载荷:大于5897公斤(F-35A/F-35B)/大于7711公斤(F-35C)
最大翼载荷:5307公斤/平方米(F-35A/F-35B) / 3937公斤/平方米(F-35C)
最大内部燃油:大于8165公斤(F-35A)/大于5897公斤(F-35B)/大于8618公斤(F-35C)
最大起飞重量:27215公斤(F-35A/F-35B/F-35C)
性能数据
作战半径:1111公里(F-35A/F-35B)/833公里(F-35C)
巡航速度:740公里/小时
最大平飞速度:16马赫
盘旋过载:60g
载员:1人
美国的F-35有“世界战斗机”之称。3年前,美军的“通用低成本轻型战斗机”和“联合先进攻击技术”的新战机理念在洛·马-诺·格公司联合研制的X-35上初现,美军便选中它并命名为F-35联合打击战斗机(JSF)。它的研制费用将达绝对空前的2000亿美元,世界上还有8个国家参与合作,投入经费亦超过45亿美元。预估市场有4000架需求意向,这令世界传媒惊疑。
F-35非常重视对地攻击性能。但出于隐形方面的要求不外挂武器,武器基本都装在机体内部,而且搭载量并不是很多。搭载的武器主要为两枚JDAM和两枚AIM-120C先进中距空空导弹。虽说F-35的武器搭载量很少,但通过精确打击同样可以完成效率很高的攻击任务当然,如果不考虑隐形功能,也可进行武器外挂。F一35的最大挂弹可接近6吨。 F-35是进入二十一世纪以来第一项战斗机开发计划。预计于2010年开始装备部队,服役期限30年。F-35有三种型号,各个型之间有70%的通用性,可通过同一生产线生产。面向美英两国的F-35生产计划为3000架,出口大约l000架。可以说,F-35计划是本世纪前半叶最大规模的战斗机开发计划。
飞机是在迟蠢天上飞行的铁疙瘩。可码仔陪靠的安全性能,可靠的操控性能,可靠的测试性能、 可靠的恢复性能等非常重要。
举个例子吧:机务也好,定检也好,仪表也好,四站也好,凡是参与维修保养工作的,登机前都要清点工具、物品,签字画押。离机时要逐一对照检戚猜查,哪怕谁少了个纽扣,都必须找回来。否则,这架飞机就不能升空。。