陳星蔡健

（1.沈陽(yáng)飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110850；2.北方重工集團(tuán)有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110141）

目前在世界高科技迅速發(fā)展的時(shí)代，新型復(fù)合材料作為一項(xiàng)高科技發(fā)展的基礎(chǔ)性材料而位于發(fā)展的前列。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，飛機(jī)制造業(yè)模具材料的制造技術(shù)也日益受到人們的重視，但是傳統(tǒng)的工裝制造模式已很難適應(yīng)現(xiàn)代市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的要求。在航空制造業(yè)中，絕大多數(shù)飛機(jī)零件都是采用手工成型方式。然而制造飛機(jī)鈑金零件工裝材料大多是金屬材料，雖然金屬材料有很好的機(jī)械加工性能，但因?yàn)槠錂C(jī)械及物理性能都很差，使用壽命較短，且生產(chǎn)零件的超差率較高，給產(chǎn)品質(zhì)量帶來(lái)諸多不便。所以，需要找到一種具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、加工方便、并具有良好力學(xué)性能的新型材料在座艙保護(hù)罩上的應(yīng)用。

1 座艙保護(hù)罩工裝的結(jié)構(gòu)工藝分析

座艙保護(hù)罩是一種特殊的飛機(jī)產(chǎn)品工裝，其結(jié)構(gòu)外形特殊形狀復(fù)雜是比較有代表性的一類(lèi)工裝產(chǎn)品。以下針對(duì)該工裝產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，準(zhǔn)確地選取新材料進(jìn)一步工藝分析，保證座艙保護(hù)罩工裝能夠合理加工制造，制造符合技術(shù)要求的零件產(chǎn)品。同時(shí)，也使得飛機(jī)工裝產(chǎn)品選材更加的廣泛、實(shí)用。座艙保護(hù)罩工裝是對(duì)飛機(jī)座艙玻璃表面保護(hù)的產(chǎn)品，在所要保護(hù)的位置鑲制絨布、海綿、鋁板及折頁(yè)等金屬標(biāo)準(zhǔn)件?，F(xiàn)有工裝產(chǎn)品采用非金屬材料加工制造，樟松是航空工業(yè)工裝產(chǎn)品中較為常用的材料，它重量較輕、易加工、制造周期短、油漆性能好，但表面硬度低、尺寸穩(wěn)定性差、耐磨性能差、容易變形。精致層板也是常用工裝材料，它制品尺寸穩(wěn)定性好、不易變形、硬度高、韌性低、不易成型、價(jià)格較貴。因此，使用以上兩種材料無(wú)法滿足座艙保護(hù)罩產(chǎn)品的技術(shù)要求。

2 新型材料的確定

現(xiàn)有材料都無(wú)法滿足座艙保護(hù)罩工裝的使用要求，通過(guò)座艙保護(hù)罩工裝對(duì)材料性能的技術(shù)分析。需要材料的尺寸精度高、韌性好、強(qiáng)度高、能夠承受一定的外力沖擊，材料本身隨外界環(huán)境（溫度、濕度等外界因素）變化較小。雖然金屬材料能夠滿足相應(yīng)技術(shù)性能的指標(biāo)，但因其經(jīng)濟(jì)成本太高，體積重導(dǎo)致使用不夠方便，其加工制造周期難以控制，給生產(chǎn)制造帶來(lái)較大困難。因此，沒(méi)有必要采用金屬材料作為座艙保護(hù)罩工裝材料。樹(shù)脂基材料的特點(diǎn)是具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、電絕緣性、耐腐蝕性、良好的粘接性能和較高的機(jī)械性能。由于材料本身特征不同，其制造工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法和使用性能也不同，而且，各種樹(shù)脂材料本身的機(jī)械及物理性能也各不相同，因此，適用的場(chǎng)合也就不同。該樹(shù)脂材料在工裝使用上非常的廣泛，該樹(shù)脂材料的粘接力強(qiáng)、強(qiáng)度高、重量輕、加工成型方便、收縮極小、尺寸穩(wěn)定性高，具有良好的抗熱及抗化學(xué)品功能，此外該樹(shù)脂還具備良好的機(jī)械加工性能，其表面強(qiáng)度、耐磨性以及抗沖擊性能非常接近金屬。因此，座艙保護(hù)罩工裝的材料選用這類(lèi)樹(shù)脂材料。

3 工藝流程的確定

制作座艙保護(hù)罩工裝的新型材料確定以后，針對(duì)這種新型材料加工制造零件的方法就成了重要環(huán)節(jié)。工藝方法確定的合理，直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量，間接影響到零件產(chǎn)品生產(chǎn)周期，最終影響到產(chǎn)品的成本。這種新型材料常溫下為液態(tài)，其流動(dòng)性好，因此，生產(chǎn)座艙保護(hù)罩工裝產(chǎn)品采取手工糊制的方法，工藝流程是：成型模具的制作→糊制零件產(chǎn)品。

3.1 座艙保護(hù)罩成型模具的制作

（1）利用三維數(shù)據(jù)集進(jìn)行座艙保護(hù)罩成型模具三維建模，對(duì)成型模具進(jìn)行數(shù)控編程加工制造，數(shù)控加工制造工作型面及劃出零件邊緣線。

（2）成型模具（如圖1、圖2所示）主體采用框架結(jié)構(gòu)，主體材料δ25mm膠合板，框架距離450mm，每道框板之間采用厚度δ30木條連接加強(qiáng)緊固，轉(zhuǎn)角處木條用環(huán)氧樹(shù)脂粘接加固。用環(huán)氧樹(shù)脂塑制成型模具的型面厚度40mm含有10mm加工余量，并使用樣板研合成型模具型面，適當(dāng)位置安裝起吊吊環(huán)。

（3）對(duì)座艙內(nèi)、外保護(hù)罩成型模具表面缺陷處使用環(huán)氧樹(shù)脂或原子灰進(jìn)行修補(bǔ)，保證成型模具型面的粗糙度，采用水磨砂紙砂光成型模型面，并用拋光液打磨成型模具型面，修整型面至光滑、流線，描劃出零件邊緣線。

3.2 零件產(chǎn)品的制作

（1）將成型模具型面涂石蠟及脫模劑各2-3遍，灰色膠衣1~2遍，待膠衣初凝，手感軟而不粘時(shí)，立即鋪層糊制。因樹(shù)脂固化收縮，易使布紋凸起，造成表面不平滑，糊制首層時(shí)纖維選用30g/m2~50g/m2表面粘，連續(xù)糊制3~6層，確保樹(shù)脂飽和。用不飽和樹(shù)脂（196＃）和δ0.4玻璃布及短切氈交替手工糊制厚度δ3mm為座艙內(nèi)、外保護(hù)罩零件產(chǎn)品。

（2）待24小時(shí)固化后脫模，用原子灰或膩?zhàn)有拚砻嫒毕菔蛊涔饣骶€，依據(jù)邊沿線切割座艙內(nèi)、外保護(hù)罩零件邊緣線，寫(xiě)清標(biāo)記交付產(chǎn)品。

結(jié)論

實(shí)踐證明，樹(shù)脂基材料性能優(yōu)良與金屬材料相比制造工藝比較簡(jiǎn)單，成本較低，作為航空材料在工裝產(chǎn)品的使用上具有廣闊的應(yīng)用前景及巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。通過(guò)上述工藝流程，采用這種樹(shù)脂材料加工制造的座艙保護(hù)罩工裝，產(chǎn)品耐磨性、表面光潔度、尺寸穩(wěn)定性，以及其它力學(xué)性能都能達(dá)到使用技術(shù)要求，已得到使用單位的認(rèn)可。通過(guò)樹(shù)脂基材料工裝高品質(zhì)、高效率、低成本的使用，使該材料技術(shù)在軍事領(lǐng)域有了新的發(fā)展方向，從而應(yīng)該發(fā)揮該材料的優(yōu)勢(shì)，提高飛機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量，縮短制造周期，減少制造成本，為國(guó)家產(chǎn)業(yè)技術(shù)快速發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

[1]張榮芝.簡(jiǎn)明木材購(gòu)銷(xiāo)使用手冊(cè)[M].北京：中國(guó)物資出版社，1993.