增材制造技术在航空发动机中的应用

受制于传统制造工艺,航空发动机零件多年来一直存在制造成本高、周期长、减重困难、设计空间有限的问题。与传统制造工艺相比,增材制造技术具有明显的优势。本文阐述了增材制造技术在直接制造和零件修复领域的应用,分析指出了该技术在航空发动机领域的广阔前景。     

实现互换性的大间隙翼身整流罩面板设计

结构互换性不仅影响飞机的维护性和运营性,对降低制造成本和总装周期也起到至关重要的作用。翼身整流罩位于机身-机翼对接区,界面复杂,某机型翼身整流罩结构的装配长达数月。实现整流罩面板的互换可以大大降低在总装线上的装配工作,提高装配效率。为了不过度提高制造成本,需寻求一种工程可接受的设计补偿。通过强度试验研究大间隙配合对连接承载能力的影响。试验结果表明,相比一般间隙配合,大间隙配合的连接强度和刚度稍有降低,失效模式一致,均为紧固件拉脱。基于试验结果,提出一种大间隙配合的整流罩面板连接设计可以实现面板互换,为翼身整流罩设计提供参考。     

空客将采用新的减阻机翼整流罩

该公司正在研究利用美国专利设计新的机翼根部整流罩,它能够减少安装在机翼上的发动机所带来的阻力。与常规机翼根部整流罩相比．新整流罩通过沿着机翼机身交界区的鼓包和机腹局部几何外形进行了修形,可以产生向外传播到机翼翼梢的有利压力波．从而可以减少由发动机产生的阻力。根据现有的试验结果表明,新的整流罩不仅可以改善飞机在不同飞行条件下的性能,同时也有利于改善机翼的载荷分布．增加飞机的自主飞行能力．而这种修形既不会增加结构重量．也不会增加制造成本。     

民用飞机设计参考机种之一空客A380大型旅客机

A380-800为555座空客大型旅客机.由法、德、英和西班牙等国飞机制造商共同研制.其中法国制造驾驶舱、中机身、发动机吊挂并负责总装;德国提供前中机身、后机身、垂直安定面和方向舵;英国制造机翼主壁板、前轮和刹车以及襟翼导轨梁;西班牙负责生产机翼/机身整流罩、机腹整流罩和固定水平尾翼、水平尾翼前/后缘和翼肋以及机翼翼肋.该机机身、尾翼和机头采用先进的Glare(玻璃纤维增强铝材料)复合材料层板,不仅有利于改进疲劳性能,还可大大减少蜂窝结构用量.据称A380的运营成本比波音747飞机低20%.     

民用飞机设计参考机种之一 波音747SP四发短机身远程运输机

波音747SP是在波音747标准型基础上发展的一种4发短机身远程运输机,用于低密度航线。与波音747标准型相比,机身长度减少14．35m,平尾翼展增加3．05m,垂尾高度增加1．52m,90％的元部件可与波音747标准型共用,采用新型的机翼／机身接合整流带和前缘整流带,大型襟翼导轨整流罩由小型整流罩替代。     

大型客机后缘襟翼滑轨整流罩气动外形设计方法

大型客机后缘襟翼机构伸出机翼下表面会带来气动损失,必须设计相应整流罩。整流罩的外形尺寸对气动力影响较大,会直接影响飞机的气动特性。设计整流罩时应该遵循整流罩外形设计要求,使其引起的高速巡航阻力尽可能小。在查阅相关文献、对比研究大量整流罩图片、分析研究计算机辅助设计(CAD)中NURBS曲面曲线描述方法的基础上,建立了一套详细的大型客机后缘襟翼滑轨整流罩外形设计方法,该方法在满足整流罩包裹住机构、减小气动损失等基本要求的同时,缩短了整流罩设计周期。     

板料与型材成形柔性模具的关键技术及发展现状与趋势

柔性模具技术的基本思想是采用可变形的结构或材料去代替或部分代替传统的刚性模具用来加工制造不同形状的零件。它可以显著降低零件的制造成本,缩短零件的制造周期,是一种越来越受到人们重视的快速制造技术。     

大型飞机零件展开工艺模型设计技术研究与应用

快速准确的飞机零件展开工艺模型设计技术对于缩短大型飞机的研制周期,提高飞机研制性能以及促进现代飞机制造技术的发展具有重要意义。本文介绍了整体壁板展开工艺模型的设计流程及其关键技术,对比了长桁、机身蒙皮和复杂钣金件的传统制造工艺和基于展开工艺模型的制造工艺,并分析了工艺方法演化过程中的一些技术问题。     

喷嘴壳体激光增材/切削减材组合制造工艺技术

在分析归纳喷嘴壳体组件制造难点的基础上,进行喷嘴壳体典型结构的性能提升和减重拓扑优化设计,并提出原始模型的增材制造优化设计原则,合理规划激光增材及切削减材组合制造的工艺次序及加工内容,极大压缩了加工工序及零件数量,有效减少了组合加工和焊接环节,提高了组件的结构强度及加工质量,降低了组件的结构复杂性、制造复杂性,可满足高...     

航空钛合金增材制造的机遇和挑战

简要回顾了增材制造技术在航空钛合金领域的发展历程及应用现状,从成形效率、零件尺寸、零件复杂度、材料利用率、表面质量等方面比较了基于直接能量沉积技术与粉末床熔化技术的5种增材制造方法的特点及适用范围,阐述了粉末床熔化技术在推动航空钛合金结构轻量化设计与低成本制造方面的优势。以Ti-6Al-4V为例,分析了增材制造熔池中的物理过程对柱状晶显微组织形成与力学性能各向异性的影响,总结了业界在过程监控与质量控制方面的初步成果以及现有增材制造标准对材料、工艺、检测等方面的要求。最后,介绍了增材制造钛合金零件的成本构成与计算模型,提出了适合采用增材制造工艺的零件特点,并对航空钛合金增材制造的未来进行了展望。     

激光增材制造技术在涡轮叶片中的应用

基于激光增材制造技术可快速、精确地制造出任意复杂形状零件的特点,以带复杂冷却内腔结构的航空发动机涡轮叶片为研究对象,对激光增材制造技术在涡轮叶片制备过程中的工程应用特点和难点进行了研究,并提出相应解决措施。研究结果显示,激光增材制造技术在降低零件制造成本和减少零件交货周期方面具有显著优势,但在材料力学性能、表面粗糙度、位置及型面公差、气膜孔收缩率及机械加工定位点等方面依然存在挑战。     

航空发动机零件机加工艺信息管理系统研究与开发

针对航空发动机零件传统二维机加工艺设计中工艺信息管理困难和更改繁琐等问题,通过分析零件机械加工过程中工艺信息的特性,将机加工艺信息分为静态工艺信息和动态工艺信息两大类,提出并构建了航空发动机零件三维模式下机加工艺信息管理系统,阐述了机加工艺信息管理系统的体系架构和工作流程,研究实现了工艺资源库的创建和检索、基于XML的工艺信息集成和工艺规程可视化文件生成等关键技术,有效地提高了航空发动机零件机加工艺规程生成的效率和质量,缩短了航空发动机零件的研制周期。     

复合材料自动化制造技术

随着复材行业的迅猛发展,自动化制造技术的推广和应用已经成为一种趋势。复合材料自动化制造技术可以降低制造成本、缩短生产周期、提高产品质量,复材自动化技术及相关设备的发展将促进复合材料在航空领域更广泛的应用。     

复合材料自动化制造技术

<正>随着复材行业迅猛的发展,在世界范围内,自动化制造技术的推广和应用已经成为一种趋势。复合材料自动化制造技术可以降低制造成本、缩短生产周期、提高产     

空客开始组装第一架A321XLR

根据simpleflying报道,空客工厂近日正在组装首架A321XLR的前机身、中机身和后机身部分以及机翼的主要部件。与A321neo和A321LR飞机相比,A321XLR在设计和制造上的主要区别在于中和后机身,以及A321XLR采用的后排中心油箱(RCT)系统,这套系统也是该产品的关键所在。这套系统可以使A321XLR航程达8700千米,与A321LR相比,航程增加了15%。     

工艺技术

新型复合材料机身结构美国完成了一项复合材料机架制造项目，前中机身验证件的零件数减少了75%。另外，加工工序生产时间减少75%，工装减少50%，紧固件减少90%。预计每架飞机造价节省高达120万美元。整体结构由真空树脂转移成形（RTM）制造，不需热压罐固化，也无需加低温胶垫片。局部加热和压力能在适当位置固化接头。低温工装材料简化了装配工序，降低了工装成本。作为复合材料低成本初始计划，其目的是把先进的复合材料机架结构成本减少到目前的1/10。复合材料前中机身是隔框和龙骨结构的组合，表明粘合剂比紧固件更有效。这种结构只需…     

脱机编程在航空发动机零部件智能检测中的应用

公司更多的型号研制任务,对产品制造周期、加工质量、加工成本的要求越来越高,迫切需要我们提高检测效率和质量,满足科研生产要求,基于模型特征智能检测脱机编程可脱离零件实物和测量机的制约,减少了零件在检验过程滞留的时间,降低了测量机的非增值占用时间,改变以往测量机在机编程模式,将发动机典型零部件工艺准备由串行改为并行,缩短了工艺准备周期     

铸钛机匣在涡喷发动机上的应用

用离心铸钛机匣代替锻钢机匣已成功应用于涡喷１３ＡⅡ发功机上，可使单台发功机减重１９．５ｋｇ，而且产品质量好。生产工艺稳定，减少了工序，缩短了周期，降低了成本。     

新型钛合金TB8的应用研究

TB8钛合金是我国“九五”期间研制的新型亚稳β型钛合金，其名义成分为Ti-15MO-3Al-2.7Nb-0.25,可通过时效获得较宽的强度范围，是一种理想的航空结构材料。此次课题采用该材料代替30CrMnSiA结构钢钢制造某机后机身承力框65框上框段三个锻件结构件焊接组合件（实现减重15%-20%），大大提高了飞机的结构效益。     

FIBERSIM(R)在无人机复合材料部件开发中的优点

FiberSIM能辅助无人机复合材料结构在更低的成本下取得更轻的重量,同时能标准化和自动化完成开发过程。高空无人机的机身约占起飞总重的三分之一。任何对机身的减重都直接转化成增加传感器或有效载荷、飞行持续时间。因此制造者专注于采用工业定义的工程过程来设计