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摘 要：铆接是进行飞机装配的重要工程，它既要承载设计师设计思想的表达，还要保证飞机在造型完美的情况下达到刚性需求，还要符合外形气动的要求，也是贯彻飞机设计思想的过程。但是，飞机铆接装配过程中会出现很多不可预测的不定因素。
关键词：故障类型;复合材料;修理方法
飞机铆接装配过程常见的故障问题和需要经常修理的结构损伤主要有以下几方面：操作人员由于自身疏忽导致的装配问题;由于设计失误导致的装配故障;工艺流畅不合理造成的设备故障等。关于后期的修理方案，其根本目的是为了达到设计手稿最原始的设想。
一、常见故障类型与解决方向
我们对飞机在铆接装配过程中所产生的故障以及需要修理的结构损伤进行了总结。主要有以下几方面：产生故障的原因：由于设计原因引起的装配问题;
由于操作者工作失误引起的装配故障;由于工艺方法不合理引起的故障;修理方案及后果：故障修理的目的是要达到设计思想的要求。因此，根据发生故障的形式及程度采取相应的措施和方法。本文对飞机铆接装配过程中常见的结构故障进行故障分析与解决方法的总结。讨论的故障范围为：飞机在生产制造过程中出现的非人为原因及人为原因导致的故障，经过总结主要有以下几种类型：
1.零件超差。工装等问题可能会导致零件尺寸超差，带来装配和强度问题。对于低成本零件，一般采取更换合格零件的方法;对于高成本零件，根据超差情况，在能补偿的前提下优先考虑补偿方案。
2.干涉现象。在零件不超差的前提下出现的干涉现象一般是由于公差积累或装配技术缺陷造成的。轻微的一般采取调整办法，不可调整的则视情况修理干涉处或重新装配。
3.阶差现象。这种现象也是由于公差积累和装配技术缺陷造成的。如飞机边梁的装配阶差会导致中部结构与底部结构对接时外形无法平滑过度。轻微的一般采取调整办法，不可调整的则须要更换零件重新装配。
4.鼓动现象。大面积的钣金零件装配后表面应力分布不均匀造成的局部弹性突起现象叫做鼓动现象。该故障常见于飞机的蒙皮、地板和钛板等结构上。除了装配中产生的应力外，由于环境温差出现热胀冷缩也会导致鼓动现象的出现。该现象会加速零件疲劳，所以必须采取调整或补偿的方法消除鼓动。
5.间隙问题。形成零件之间间隙的原因很多，公差积累、装配缺陷、零件超差、变形等都会使零件之间产生间隙。值得一提的是，一些设计上的缺陷会导致重复的、不可避免的间隙问题。对于小的间隙，一般用垫片补偿;对于较大的间隙，则需要改变零件结构才能补偿。如用盒型件连接两个固定框，三个件都已是刚体没有可调整的设计补偿，它们连接时必然要产生不同大小的间隙。原因就是装配误差和零件制造误差都存在，使每架飞机两固定框装配时的间隙不同。那么，解决方法就是给出设计补偿—将盒型件的一侧改为角材连接，角材与盒型件连接面要长，可以调整角材与盒形件铆接时的位置，从而消除间隙。
6.复合材料损伤。复台材料结构的损伤有各种形式，大部分损伤是由外来物冲击引起的，冲击导致的损伤可从小的凹坑到内部分层直至大面积全厚度穿孔。由于复台材料极易分层，因此有必要检查损伤区周围以确定是否有分层存在。修理过程中的笫一个重要步骤就是确定损伤区域，常用的检测手段是超声波和X射线检测。可修理的最大尺寸与部件的构造有关。对厚度为2～10mm的整体壁板，最大可修理尺寸目前定为直径lOOmm;对蜂窝夹层结构，可修理的最大表板面积是80cm 2，最大穿孔尺寸为直径15Omm。
二、飞机铆接典型故障分析和解决措施
1.管壁梁超差。某飞机的座舱罩管梁结构，某处管梁壁厚度尺寸未符合图纸要求，出现超差现象。由于该位置已经安装过盲孔螺母，再加上厚度超差，导致舱门合页的强度减小。如果要更换管梁，显然成本太高，所以可以考虑是否有补偿空间。通过分析，可以发现位于超差位置的盲孔螺母周围空间充足，可以尝试托板螺母与加强片组合来替代盲孔螺母，来实现增加强度的效果。关于加强片需要强调的是，既要有足够的修理空间，又要起到辅助托板螺母固定的作用，同时还扮演着铆接过渡的角色。
2.防火墙鼓动。钛板是防火墙结构的主要材料，由于其在装配过程对应力格外敏感，因此极易发生鼓动现象。这不仅仅会产生噪音还会将零件外形大打折扣，如果长期维持这种现象不予修复，将会大大缩短零件寿命。防火墙钛板的厚度大约为0.5mm，对外界所能承受的应力值很低，因此最有效的办法便是增加钢度。具体方案为：（1）制造L型角材;（2）将其铆接到容易发生或者已经发生鼓动的区域，来增加钛板硬度。虽然这种方法貌似解决了钛板变形的问题，但是治标不治本，因为钛板表层应力并未得到释放且零件外观已经产生形变。因此不妨从另外一个角度来解决根源，如提高工装技术等。
3.复合材料损伤。复合材料的损伤原因虽然多样化而且伴随着各种随机性，但是90%都是由于外界冲击导致的。外界冲击对符合材料结构造成的损伤有大有小，冲击力小也许仅仅是个凹坑，冲击力大的情况下完全有可能导致其大面积穿孔。此外，复合材料结构较之于其他材料更加容易分层，因此在检修损伤区域时务必要确定其是否已经发生分层。检测损伤区域的主要手段是X射线和超声波检测，厚度为2mm～10mm之间的壁板，可修理的最大直径为100mm;而蜂窝夹层结构，可修理的最大穿孔直径为150mm，最大面积为80cm 2。
4.铆接零件间隙。当铆接过程出现间隙，可以通过垫片填补或者调整零件结构来解决问题。例如当两个固定框通过盒型件进行连接时，在3个零件都已经成为刚体的情况下，且无法再调整设计进行补偿，拼接在一起的时候依然会产生不可避免的间隙。原因就是制造零件时候的误差和进行装配时候的误差时刻都存在，从而导致每架飞机在装配2个固定框时所产生的间隙也不同。面对这种问题，解决的途径便是在进行设计时，将盒件型的某侧变型为角材连接，并且盒件型和角材之间的连接面要相对较长，以便调整盒型件与角材铆接时候的位置，最终间接消除间隙。
实际上，以上提到的种种方法已经普遍应用。随着科技的进步，我们会有更多更新的思路來解决这些问题。
参考文献
[1]李浩.飞机铆接装配故障分析与解决方法[J].中国高新技术企业，2017（7）：43-44.
[2]马泰.飞机铆接装配故障分析与解决措施探讨[J].经济技术协作信息，2017（21）：77.
关键词：故障类型;复合材料;修理方法
飞机铆接装配过程常见的故障问题和需要经常修理的结构损伤主要有以下几方面：操作人员由于自身疏忽导致的装配问题;由于设计失误导致的装配故障;工艺流畅不合理造成的设备故障等。关于后期的修理方案，其根本目的是为了达到设计手稿最原始的设想。
一、常见故障类型与解决方向
我们对飞机在铆接装配过程中所产生的故障以及需要修理的结构损伤进行了总结。主要有以下几方面：产生故障的原因：由于设计原因引起的装配问题;
由于操作者工作失误引起的装配故障;由于工艺方法不合理引起的故障;修理方案及后果：故障修理的目的是要达到设计思想的要求。因此，根据发生故障的形式及程度采取相应的措施和方法。本文对飞机铆接装配过程中常见的结构故障进行故障分析与解决方法的总结。讨论的故障范围为：飞机在生产制造过程中出现的非人为原因及人为原因导致的故障，经过总结主要有以下几种类型：
1.零件超差。工装等问题可能会导致零件尺寸超差，带来装配和强度问题。对于低成本零件，一般采取更换合格零件的方法;对于高成本零件，根据超差情况，在能补偿的前提下优先考虑补偿方案。
2.干涉现象。在零件不超差的前提下出现的干涉现象一般是由于公差积累或装配技术缺陷造成的。轻微的一般采取调整办法，不可调整的则视情况修理干涉处或重新装配。
3.阶差现象。这种现象也是由于公差积累和装配技术缺陷造成的。如飞机边梁的装配阶差会导致中部结构与底部结构对接时外形无法平滑过度。轻微的一般采取调整办法，不可调整的则须要更换零件重新装配。
4.鼓动现象。大面积的钣金零件装配后表面应力分布不均匀造成的局部弹性突起现象叫做鼓动现象。该故障常见于飞机的蒙皮、地板和钛板等结构上。除了装配中产生的应力外，由于环境温差出现热胀冷缩也会导致鼓动现象的出现。该现象会加速零件疲劳，所以必须采取调整或补偿的方法消除鼓动。
5.间隙问题。形成零件之间间隙的原因很多，公差积累、装配缺陷、零件超差、变形等都会使零件之间产生间隙。值得一提的是，一些设计上的缺陷会导致重复的、不可避免的间隙问题。对于小的间隙，一般用垫片补偿;对于较大的间隙，则需要改变零件结构才能补偿。如用盒型件连接两个固定框，三个件都已是刚体没有可调整的设计补偿，它们连接时必然要产生不同大小的间隙。原因就是装配误差和零件制造误差都存在，使每架飞机两固定框装配时的间隙不同。那么，解决方法就是给出设计补偿—将盒型件的一侧改为角材连接，角材与盒型件连接面要长，可以调整角材与盒形件铆接时的位置，从而消除间隙。
6.复合材料损伤。复台材料结构的损伤有各种形式，大部分损伤是由外来物冲击引起的，冲击导致的损伤可从小的凹坑到内部分层直至大面积全厚度穿孔。由于复台材料极易分层，因此有必要检查损伤区周围以确定是否有分层存在。修理过程中的笫一个重要步骤就是确定损伤区域，常用的检测手段是超声波和X射线检测。可修理的最大尺寸与部件的构造有关。对厚度为2～10mm的整体壁板，最大可修理尺寸目前定为直径lOOmm;对蜂窝夹层结构，可修理的最大表板面积是80cm 2，最大穿孔尺寸为直径15Omm。
二、飞机铆接典型故障分析和解决措施
1.管壁梁超差。某飞机的座舱罩管梁结构，某处管梁壁厚度尺寸未符合图纸要求，出现超差现象。由于该位置已经安装过盲孔螺母，再加上厚度超差，导致舱门合页的强度减小。如果要更换管梁，显然成本太高，所以可以考虑是否有补偿空间。通过分析，可以发现位于超差位置的盲孔螺母周围空间充足，可以尝试托板螺母与加强片组合来替代盲孔螺母，来实现增加强度的效果。关于加强片需要强调的是，既要有足够的修理空间，又要起到辅助托板螺母固定的作用，同时还扮演着铆接过渡的角色。
2.防火墙鼓动。钛板是防火墙结构的主要材料，由于其在装配过程对应力格外敏感，因此极易发生鼓动现象。这不仅仅会产生噪音还会将零件外形大打折扣，如果长期维持这种现象不予修复，将会大大缩短零件寿命。防火墙钛板的厚度大约为0.5mm，对外界所能承受的应力值很低，因此最有效的办法便是增加钢度。具体方案为：（1）制造L型角材;（2）将其铆接到容易发生或者已经发生鼓动的区域，来增加钛板硬度。虽然这种方法貌似解决了钛板变形的问题，但是治标不治本，因为钛板表层应力并未得到释放且零件外观已经产生形变。因此不妨从另外一个角度来解决根源，如提高工装技术等。
3.复合材料损伤。复合材料的损伤原因虽然多样化而且伴随着各种随机性，但是90%都是由于外界冲击导致的。外界冲击对符合材料结构造成的损伤有大有小，冲击力小也许仅仅是个凹坑，冲击力大的情况下完全有可能导致其大面积穿孔。此外，复合材料结构较之于其他材料更加容易分层，因此在检修损伤区域时务必要确定其是否已经发生分层。检测损伤区域的主要手段是X射线和超声波检测，厚度为2mm～10mm之间的壁板，可修理的最大直径为100mm;而蜂窝夹层结构，可修理的最大穿孔直径为150mm，最大面积为80cm 2。
4.铆接零件间隙。当铆接过程出现间隙，可以通过垫片填补或者调整零件结构来解决问题。例如当两个固定框通过盒型件进行连接时，在3个零件都已经成为刚体的情况下，且无法再调整设计进行补偿，拼接在一起的时候依然会产生不可避免的间隙。原因就是制造零件时候的误差和进行装配时候的误差时刻都存在，从而导致每架飞机在装配2个固定框时所产生的间隙也不同。面对这种问题，解决的途径便是在进行设计时，将盒件型的某侧变型为角材连接，并且盒件型和角材之间的连接面要相对较长，以便调整盒型件与角材铆接时候的位置，最终间接消除间隙。
实际上，以上提到的种种方法已经普遍应用。随着科技的进步，我们会有更多更新的思路來解决这些问题。
参考文献
[1]李浩.飞机铆接装配故障分析与解决方法[J].中国高新技术企业，2017（7）：43-44.
[2]马泰.飞机铆接装配故障分析与解决措施探讨[J].经济技术协作信息，2017（21）：77.