翼肋的装配设计.doc
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飞机装配工艺课程设计
9911809翼肋的装配型架设计
院系航空航天工程学部
专业飞行器制造工程
班号84030102
学号2008040301042
姓名郭芷岑
指导教师王巍
沈阳航空航天大学
2012年1月10日
沈阳航空航天大学
装配工艺课程设计任务书
航空航天工程学部学院飞行器制造工程专业
班级84030102姓名郭芷岑
课程设计题目：
9911809翼肋的装配型架设计
课程设计时间：
2011年12月26日起
至2012年1月13日
课程设计的内容及要求：
（一）基本要求：
１、阅读消化飞机图纸，进行装配工艺分析。
２、查阅有关飞机型架设计资料、手册等；
３、确定装配工艺方案并编制装配工艺规程；
４、设计并绘制组合件装配型架总装配图（０＃或１＃图纸）；
５、设计并绘制装配型架主要非标准件的零件图；
６、编写课程设计说明书（不少于４000字）；
７、按有关要求进行课程设计答辩。
（二）课设要求：
1、按时完成课程设计；
2、型架设计图纸应符合相关标准；
3、所设计的图纸应不少于1.5张0号图纸；
4、编写设计说明书应规范并打印。
（三）主要参考书：
１、王云渤,飞机装配工艺学[M],北京:
国防工业出版社，1990.
２、西北工业大学画法几何及机械制图编制组，画法几何及机械制图，西安:
陕西科学技术出版社，1992.
３、《航空制造工程手册》总编委会主编，航空制造工程手册—飞机工艺设备，北京:
航空工业出版社，1994.
４、中国航空航天工业部，航空工业标准，飞机装配夹具零组件，北京:
中国航空航天部，1989.
（四）评语：
（五）成绩
指导教师王巍
负责教师
学生签名郭芷岑
沈阳航空航天大学课程设计说明书摘要
摘要
配型架主要由：
骨架、定位件、夹紧件和辅助设备组成。
其主要功用为保证产品准确度和互换性，改善劳动条件、提高装配工作生产效率，降低生产成本。
型架设计的主要内容有：
型架设计基准选择；装配对象在型架中的放状态；选择工件的定位基准，确定主要定位件的形式及其布置，尺寸公差的选择；工件的出架形式；型架的安装方法；型架结构形式的确定；骨架刚度验算；骨架支撑鱼地基估算；考虑温度对型架准确度的影响型架是飞机装配过程中采用的适合飞机结构和生产特点的工艺装备，其中大量的是装配型架。
本文针对某机9911809肋的相关结构特点，进行工艺分析，结合装配使用要求对该肋进行装配型架的设计，并对所设计型架的工艺特性进行简要的阐述与分析。
关键字型架，肋，夹紧件，工艺特性
沈阳航空航天大学课程设计说明书目录
目录
第1章引言 1
第2章装配件的工艺分析 2
2.1工艺分离面的选择 2
2.2某机9911809翼肋的结构分析 4
第3章装配型架及其零件设计 6
3.1装配型架的主要用途 6
3.2装配型架的典型布置 6
3.3装配件定位件和夹紧件的选择 7
3.4骨架的选择 10
3.5工件的出架方式 10
3.6型架的安装及检查 11
3.6.1型架的安装方法 11
3.6.2型架安装过程 11
3.6.3型架的检查 12
3.7型架结构形式的确定 12
3.7.1骨架的结构形式 12
3.7.2型架的构造 13
第4章协调产品形状和尺寸的模线及温度对型架的影响 14
4.1模线—样板法的实质 14
4.2典型装配夹具的分类及其结构 14
4.3温度对翼肋装配型架准确度的影响 15
4.3.1不同材料在不同温度下形成的尺寸误差 15
4.3.2地坪的热膨胀系数及其对型架准确度的影响 15
4.3.3减少热膨胀协调误差的方法 15
第5章装配工程规程 12
第6章协调路线 13
总结 14
参考文献 15
附录 16
沈阳航空工业学院课程设计说明书第1章引言
第1章引言
飞机装配型架是飞机制造过程中必不可少的工艺装备，其设计制造周期及精度极大地影响了飞机制造周期和产品品质。
现代飞机的制造过程包括许多阶段，其中之一既是装配，在此阶段组装隔板、壁板、部件、飞机各锻件，以及相互对接、调整与检查。
飞机制造中装配工作量占直接制造（即不包括生产准备、工艺装备制造）工作量的50％～70％，现代飞机的零件连接方法以铆钉连接为主，在重要接头处还应用螺栓连接。
这种连接方法简便可靠，但是钻孔、铆接多是手工操作，工作量很大。
应用自动压铆机可以提高铆接生产率，改进铆接质量，同时也可改善装配工人的劳动条件。
为了增加使用成组压铆的比例，要在构造上将飞机各部件分解成许多壁板件。
飞机部件装配和总装工作，手工劳动是主要工作方式。
加之飞机制造中要使用大量的成形模胎、模具、装配型架和供协调用的标准工艺装备（样板、标准样件等），使得生产准备工作十分繁重，飞机生产的周期比较长。
应用计算机辅助设计和制造技术可以提高飞机生产的自动化程度，大量压缩生产准备工作量和缩短飞机生产的周期。
飞机的装配是按构造特点分段进行的，首先将零件在型架中装配成翼梁、框、肋和壁板等构件，再将构件组合成部段（如机翼中段、前缘，机身前段、中段和尾段等）。
最后完成一架飞机的对接。
装配中各部件外形靠型架保证，对接好的全机各部件相对位置，特别是影响飞机气动特性的参数（如机翼安装角、后掠角、上反角等）和飞机的对称性，要通过水平测量来检测。
在各部件上都有一些打上标记的特征点，在整架飞机对接好后，用水平仪测出它们的相对位置，经过换算即可得到实际参数值。
总装工作还包括发动机、起落架的安装调整，各系统电缆、导管的敷设，天线和附件的安装，各系统的功能试验等。
总装完成后，飞机即可推出外场试飞。
通过试飞调整，当飞机各项技术性能指标达到设计要求时即可交付使用。
15
沈阳航空航天大学课程设计说明书第2章装配件的工艺分析
第2章装配件的工艺分析
2.1工艺分离面的选择
飞机结构上形划分为许多部件和可卸件后，在部件与部件间，部件与可卸件间在结构成了分离面，因这种分离面是为结构和使用需要而取的，故称为设计或使用分离面。
这种分离面一般采用可卸连接，以便在使用和维护过程中迅速拆卸和重新安装。
为了生产的需要，需将飞机结构进一步划分，即将部件进一步划分为锻件，锻件进一步划分成板件，组合件等各种装配单元，这种为满足生产需要而划分的分离面称为工艺分离面，工艺分离面一般采用不可卸连接。
各部分零件的结构如下图所示：
1、腹板，如图2.1.1所示:
图2.1.1腹板
2、角材如图2.1.2所示：
图2.1.2角材
3、T型材如图2.1.3所示：
图2.1.3T型材
4、带孔零件如图2.1.4所示：
图2.1.4带孔零件
2.2某机9911809翼肋的结构分析
9911809翼肋的结构为5个钣金件组成。
结构对称，较为简单，零件整体尺寸规则。
进行装配时，部件在装配连接部位采用铆接，对它们进行装配时只需控制好它们的相对位置即可。
由于该翼肋是组合件，属于飞机的骨架结构，因此，型架的设计基准选择一骨架的外形为设计基准。
总体设计采用内外卡板辅助以必要的定位件和加紧件以保证设计的型架能达到产品设计公差的要求。
该组合件的结构简图如下图所示。
图2.2.19911809翼肋的三维实体模型
图2.2.19911809翼肋的二维模型
第3章装配型架及其零件设计
3.1装配型架的主要用途
1．保证产品的准确度及互换性。
即保证进入装配的零件、组合件、板件或段件在装配时定位准确，保持其正确形状和一定的工艺刚度，以便进行连接，在装配过程中限制其连接变形，使连接装配偶的产品符合图纸及技术条件的要求，即满足产品准确度及互换协调的要求。
2．改善劳动条件、提高装配工作生产率，降低成本。
由于飞机形状复杂，刚度又小，在飞机装配工作中采用型架，就更能发挥夹具定位夹具迅速可靠的效果。
通过装配型架将工件安放在适当的工作位置，操作方便，提高工作效率。
3.2装配型架的典型布置
工件在型架中的放置状态应使工人在最有利的工作姿态下进行工作，即应使工人的大部分操作是在站立姿态下，工作高度在1.1～1.4m范围内工作。
此外，还应考虑节省车间面积。
通常情况下，主要有以下几种,如图3.2.1所示：
（1）卧放，主要用于机身、发动机段舱类部件
（2）侧放，主要多用于机翼、尾翼装配型架、半间型架以及大型隔框型架等。
便于铆接工作。
（3）竖放，主要用于横截面较大而长度较短的环状段件，便于在四周进行装配工作。
（4）平放，主要用于铆接工作少并考虑便于产品零件的安放或必须平放进行钻孔工作等。
（5）转动，具有好的操作条件，有利于提高工作效率，多用于某些框、肋夹具、口盖夹具和翼面前缘夹具等。
图3.2.1典型布置
装配对象在型架中的放置状态，涉及到操作的合理性和铆接装配的工作效率，应使工人在最有利的工作状态下进行工作，即应使大部分工作在站立状态下，在高度为1.1-1.4m范围内工作，根据以上原则，结合工件结构特点和装配工作内容进行确定，选定最佳放置状态。
根据9911809翼肋的结构特点，可知型架结构的放置状态为平放即可。
3.3装配件定位件和夹紧件的选择
由9911809肋结构特点，通过零件与角材的贴合实现定位，定位件与铝板的连接采用螺钉连接。
下面就装配件中的几个主要部件进行定位、夹紧：
1.对T型角材的定位夹紧：
图3.3.1所示工件为定位、夹紧、支撑T型角材，完成三种作用，采用两对就可将T型材定位固定住。
图3.3.1T型角材定位夹紧件
2.对L型角材的定位夹紧：
图3.3.2为定位L型角材，采用两个定位，图3.3.3圆钩形螺栓压紧器为夹紧L型角材。
图3.3.2L型角材的定位件
图3.3.3圆钩形螺栓压紧器
3.对缘条的定位夹紧：
图3.3.4为定位缘条，各缘条采用两个定位，图3.3.5所
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