一种平直机翼成型方法与流程

本发明一种平直机翼成型方法属于飞机制造技术领域。

背景技术：

传统机翼制造方法是，首先采用机械加工的方法，制造出翼肋、主梁、前缘等机翼结构件，然后通过铆接工艺将各零件在装配型架上进行装配。再在装配好的机翼框架内安装机翼油箱及个管路。再通过钣金工艺，制造出机翼蒙皮，然后进行铆接装配。这种方式的不足之处在于：需要对各零件进行机械加工，工作效率较低，进度较慢；多数零件采取切削加工，材料利用率较低，浪费了大量材料；需要大量模具和型架等生产准备设备，前期准备时间较长，且不易中途更改；大部分采用铆接工艺，人工成本过高；封闭空间内只能采用拉卯工艺，强度较低；对操作工人技术要求较高，整体质量不稳定。

技术实现要素：

本发明目的：是为航空制造领域提供一种工艺简单、节约成本、效率较高、操作简便、质量稳定的机翼制造方法。

本发明的技术方案：一种平直机翼成型方法，所述方法采取以下步骤：

(1)对飞机机翼结构进行设计，在机翼内部设计机翼支撑结构，机翼支撑结构沿机翼的翼展方向设置，且贯穿机翼内部；机翼支撑结构包括互相平行的主梁、后梁，若主梁、后梁之间的距离较远，则在主梁、后梁之间增设若干辅梁，辅梁也沿机翼的翼展方向设置，且贯穿机翼内部，并与主梁相平行；

(2)按照飞机机翼的垂直于机翼主梁方向的截面形状，制作机翼支撑结构及机翼蒙皮的热孔挤压成型模具，可根据不同材料的性质与参数，做出微小调整。

(3)将金属材料加热到再结晶温度后，用压力机将加热后的金属材料从所述热孔挤压成型模具中挤出，挤出后的金属材料冷却固化后，形成机翼支撑结构及机翼蒙皮的一体结构。

本发明的优点是：

1)机翼一次成型，不需要单独加工零件，提高了制造速度。

2)采用热孔挤压成型，无材料浪费。

3)不需要型架等辅助工装，节约了成本，且方便改型。

4)机翼一次成型，不需要二次装配，节省了人工成本，同时自身为整体，强度提高。

5)封闭空间一次成型，不需要后期二次加工。

6)制造过程全程数控完成，质量稳定、可控。

附图说明

图1是热孔挤压模具横截面

图2是成品等轴视图

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的说明。

一种平直机翼成型方法，所述方法采取以下步骤：

(1)对飞机机翼结构进行设计，在机翼内部设计机翼支撑结构，机翼支撑结构沿机翼的翼展方向设置，且贯穿机翼内部；机翼支撑结构包括互相平行的主梁、后梁，若主梁、后梁之间的距离较远，则在主梁、后梁之间增设若干辅梁，辅梁也沿机翼的翼展方向设置，且贯穿机翼内部，并与主梁相平行；在重要的保证外形的位置，可增加斜支撑，用以保证外形，在舵面与机翼连接位置，设置支撑，可在成品机翼上直接截取舵面。

(2)按照飞机机翼的垂直于机翼主梁方向的截面形状，制作机翼支撑结构及机翼蒙皮的热孔挤压成型模具；

(3)将金属材料加热到再结晶温度后，用压力机将加热后的金属材料从所述热孔挤压成型模具中挤出，挤出后的金属材料冷却固化后，形成机翼支撑结构及机翼蒙皮的一体结构。

实施例一

机翼蒙皮设计为1mm厚度，主梁设计在机翼弦长前三分之一位置，厚度5mm；后梁设计在机翼弦长后三分之一位置，厚度5mm；主梁与后梁平行；在主梁与后梁之间，与主梁平行设置两条辅梁厚度2mm；在后梁后缘方向，与辅梁平行设置两条辅梁厚度2mm；其中靠近后梁的辅梁设置在舵面与机翼结合处，方便直接截取舵面；在主梁靠近前缘一侧，设置辅梁；同时在该辅梁上延伸出至蒙皮的斜支撑，用以保证前缘蒙皮不变形。然后，按照飞机机翼的垂直于机翼主梁方向的截面形状，制作机翼支撑结构及机翼蒙皮的热孔挤压成型模具。采用成都青元泛镁公司生产的镁铝合金材料，加热至再结晶温度，使用500吨级压力机，将加热后的金属材料从所述热孔挤压成型模具中挤出，挤出后的金属材料冷却固化后，形成机翼支撑结构及机翼蒙皮的一体结构。

技术特征：

技术总结
本发明一种平直机翼成型方法属于飞机制造技术领域。本发明的技术方案：首先，对要制造的机翼进行设计，然后按照机翼横截面制造出相应的模具。最后，采用热孔挤压工艺，将材料加热到该材料的再结晶温度，然后在三向不均匀压应力作用下，使材料从模具的孔口或缝隙挤出，最终成型。本发明的优点是机翼一次成型，不需要单独加工零件，提高了制造速度；采用热孔挤压成型，无材料浪费；不需要型架等辅助工装，节约了成本，且方便改型；机翼一次成型，不需要二次装配，节省了人工成本，同时自身为整体，强度提高。

技术研发人员：朱连伟;靳宏斌;张龙;魏晓明;王佰硕;陶岸峰;范思鹏;梁明阳;李伟伟
受保护的技术使用者：陕西飞机工业(集团)有限公司
技术研发日：2017.04.21
技术公布日：2017.09.05