Jan 26, 2023 伝言を残す

飛行機が溶接ではなく何百万ものリベットを使用するのはなぜですか?

 

機体をよく見ると、機体の表皮には釘がたくさんついています。 このようなリベット工芸品は、いくつかの大きな橋の建物でよく見られます。

C919 型機は数百万本、旅客機 A380 は 500 万本以上のリベットを使用していると言われています。 ——では、鉋を直接溶接するのではなく、一見面倒そうに見えるリベット工法を選んだ理由は?


すべてのグラムを失うように努力する

航空業界には、「すべてのグラムを節約するよう努める」というモットーがあります。 航空機の重量を減らすために、航空機の製造では、現地の状況に応じて可能な限り軽量の材料が使用されます。

軽量化のため、航空機の外皮は一般的に非常に薄く作られています。 このような薄い皮では、それらを一緒に溶接することは非常に困難です.

さらに、一部の航空機では、胴体は耐熱性の低いアルミニウム材料でできており、溶接プロセスでは溶接中に大量の熱が発生します。これは、アルミニウム胴体を備えた航空機には明らかに適していません。

世界の最先端の旅客機は複合材料を大量に使用しており、複合材料も溶接によって損傷します。 異なる材料の相互接続は、物理的に固定する必要があります。

リベットはより安定して信頼できます

初めて飛行機に乗ったとき、私は翼の窓の近くに座りました。 飛行機が気流の起伏に遭遇すると、翼も目に見えて振動し、その時は緊張しました...

そんな光景を見た友人は多いと思います。 乱気流が激しいと、飛行機の翼が大きく上下に揺れます。

この振動が繰り返される間に、翼の表皮は引き伸ばされたり、圧迫されたりします。 溶接法を使用すると、この繰り返しの応力変化により、溶接部の強度が大幅に低下します。

時間の経過とともに、これらの溶接箇所に小さな亀裂が生じる可能性があります。 それらが時間内に発見されない場合、それは非常に大きな安全上の問題になります。

民間航空機は通常 10 年以上使用する必要があり、溶接部は金属疲労の問題を起こしやすく、接続効果は理想的ではありません。 リベットはジョイント間の振動伝達を低減し、ひび割れのリスクを低減します。 このような繰り返しの応力変化に対して、硬度はより良くなり、より信頼性が高くなります。

リベッティングにより、定量生産が容易になり、メンテナンスコストが削減されます

溶接品質は作業者の技量に大きく左右されます。 溶接は薄くて厚く、ランダム性は比較的大きいです。 統一規格を策定することは依然として困難です。

リベット工程で使用されるリベットは、パラメーターの誤差が非常に小さく、品質管理と標準化された生産を容易に実行できます。

航空機が製造されるとき、標準化に対する高い要件があることは誰もが知っています。

航空業界で最も重要なことは、品質の一貫性です。 航空機には数百万個のリベットがあり、最初に製造されたリベットはその後の数千万個のリベットとまったく同じでなければなりません。

航空機のリベットの比強度は1100MPaという高い強度が求められ、これは1平方センチメートルあたり自動車10台分の重量に相当します。 リベットの加工精度はミクロンレベルの制御に達しています。

この原理は、大型航空機そのものと似ています。 大国が先進的な大型航空機を製造することはそれほど難しくありませんが、同じ製品を何万機も製造することは大きな挑戦です。


リベットは空力抵抗を増加させませんが、減少させます

一部の友人は疑問に思うかもしれません: これらの突き出たリベットは航空機の空力抵抗を増加させますか? 実際、航空製造の分野で使用されるリベットは、主に凸頭リベットと皿頭リベットです。

機内は空力形状の要求がないため、低コストで加工しやすい凸頭リベットが主に使用されています。

皿リベットは主に航空機の滑らかな部分に使用され、航空機の抵抗を効果的に減らすことができます。 処理中、ネイルキャップと周囲の構造の公差には厳しい要件があります。 機体の表面に触れてみると、リベットの存在はほとんど感じられません。

このアプリケーションは、驚くべき結果をもたらしました。 第二次世界大戦中の関連データによると、皿リベットを使用した後、航空機の抵抗を約 3% 減らすことができます。

壊れたリベットを交換するには?

通常、凍結リベットが代わりに使用されます。 つまり、リベットは焼入れ後急速に凍結するため、使用後は 15 分以内にリベットを締める必要があります。

この凍結したリベットは、常温条件下で強度が増し、リベット構造の安定性が高まります。

リベットが緩むとどうなりますか?

釘が緩んでいると、航空機に障害メッセージが表示される可能性があり、航空機の整備員は偽の釘を見つけるために残業する必要があります。

2016 年、A320 型機の故障を解消するために、整備スタッフは 3 日 3 泊連続で作業を行いました。 考えられるすべての欠陥を1つずつチェックした後、彼らは最終的に直径1mm未満の数百のデータピンの中で緩んでいるものを見つけました。 .

爪のトラブルを解決するのは大変な作業ですが、心配する必要はありません。 航空用ネジはセルフロック式で、緩む可能性は最小限です。

そのため、さまざまな制限を受けて、現在見られる機体のほとんどはくぎ付けになっています。

散りばめられた機体スキンはリベットに通され、最終的には空中戦服となり、フラップがしなやかに踊る。

関連リンク:カシメ加工について

圧力リベットは、リベット留めプロジェクトで材料の可塑性を変更する外圧の使用を指すリベット留め方法であり、リベット留めネジとナット構造の特別なプレハブ溝に入り、信頼性の高い接続を実現します。部品。

通常、スタンドオフの圧着には、通常、低炭素鋼、アルミニウム合金板、銅板、およびその他の材料が使用されます。 ステンレス鋼や高炭素鋼板など材質の優れたものは、特殊で硬度の高いリベットナットスタッドを使用することが一般的であるため、一般的なリベットスタッドやリベットナットの板金部品にステンレス鋼が使用されることはほとんどありません。 . 圧力リベットねじとナットは、圧力リベット スタッドと同じですが、ステンレス鋼の使用量は少なくなります。

リベット プロセスの分析と共通のリベット部品とそのプロセスの紹介を通して、リベット プロセスの品質管理方法と組み合わせて、リベット プロセスについて説明します。

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1. リベッティング工程

1.リベット底穴の開口サイズは、穴の標準サイズ表に従って開く必要があります。

2. 特殊な状況 (各工程の表面処理が完了した後、リベットとの干渉があるなど) を除いて、製品の表面処理はリベット工程の前に完了する必要があります。

3.リベット部品の表面色と製品部品の表面処理色を選択する場合、通常、製品部品にカラー亜鉛メッキが選択されている場合、リベット部品は製品部品と一致しています。 通常は青い亜鉛、白い亜鉛、ニッケルと酸化の場合、ニッケルメッキのリベット部品が使用されます。 特別な製品部品は、表面処理の前にリベット留めされ、溶接および強化する必要があります。コーティングの化学物質が溶接の品質に影響を与えるため、ニッケルメッキのリベット部品が使用されます。

2.一般的に使用されるリベット部品の導入と加工技術要件

(1) 圧力リベットナットとそのプロセス要件

歯のリベット ナットのアルミニウム板が 1.0 mm 以下の場合、歯のリベット ナット コードの処理は -0 です。 ステンレス鋼材を圧着に使用する場合、ステンレス鋼材は比較的硬いため、圧着後にナットが脱落しやすいため、通常はスポット溶接を使用してプレートに近いナットを強化します。 圧力リベットを実行するときは、金型の圧力リベットを一度に配置する必要があり、ナットとプレートをしっかりと接続できるように、ナットの突出部分がすべてプレートに隙間なく入る必要があります。 垂直性が良い。

(2) 圧力リベット スタッドとそのプロセス要件

リベット スタッドには、スルーホール スレッド リベット スタッドとブラインド ホール リベット スタッドが含まれます。 この記事では、主に貫通スタッドと止まり穴スタッドの 2 種類を紹介します。 通し穴貫通スタッドと止まり穴スタッドの違いは、内穴の開け方とねじの長さが異なり、その他の寸法は基本的に同じです。

 

リベット スタッドの処理技術要件は次のとおりです。 一般に、ブラインド ホール リベット スタッドは、電気メッキの前にリベット留めされません。 これは、めっき液をできるだけ流出させ、ねじ山の腐食を防ぐためです。

圧力リベットを実行するときは、金型の圧力リベットを一度に配置する必要があり、スタッドのすべてのコーナーがプレートに完全に埋め込まれ、同時に部品の表面と一致している必要があります。板の平面度、スタッドへの直角度は良好です。 スタッドの長さ L が 30 mm 以上の場合、構造解析およびプロセス要件に従って、スタッドの傾斜を避けるために、スタッドをスポット溶接で補強する必要があります。 圧力リベッティングにステンレス鋼板を使用する場合、スタッドの外径とプレートの開口部のサイズとの公差は、±0.05mm 以内であることが保証されなければなりません。

(3) 圧力リベットねじとそのプロセス要件

圧力リベットねじは、主に丸頭タイプと六角頭タイプの2つのタイプに分けられます。丸頭圧力リベットねじのS部分は丸頭と花の歯であり、圧力リベット方法は基本的に花と同じです先に紹介した歯圧リベットナット。 六角頭タイプ ネジのS部は六角頭と凹凸で構成されており、リベット方法はリベットスタッドと同じです。

リベットスタッドの加工技術要件は次のとおりです。 通常、t のプレート<1mm is not used for the riveting; the use of the mold must be in place at one time during the riveting, and all corners of the stud must be fully embedded in the plate, and at the same time It is consistent and flush with the surface of the part, so that the flatness of the plate and the perpendicularity to the stud are good. Because the S value of the riveting screw is usually large, it is easy to squeeze the material during the riveting, which will lead to the deformation of the part; when riveting the stainless steel screw on the stainless steel plate, the tolerance of the outer diameter of the screw and the size of the opening should be guaranteed to be within ±0.05mm .

(4) ゆるくて取り外し不可能な圧力リベットねじとそのプロセス要件

一般的に、頻繁に分解・取付が必要な箇所では、取り外しのできないリベットねじを使用することが多いです。

緩まない圧力リベットネジの加工技術要件:金型の使用は、圧力リベット中に一度に配置する必要があります。 垂直性は良好です。

(5) 位置決めピンとその技術的要件

圧力リベット位置決めピンの加工技術要件:位置決めピンの長さLが20mmを超える場合、構造分析とプロセス仕様に従って、位置決めピンを溶接(丸頭でのスポット溶接)して補強する必要がありますゆがみを避けるため。 圧力リベット中の金型の使用 また、一度に所定の位置に配置する必要があり、位置決めピンのボスがプレートに完全に埋め込まれていると同時に、部品の表面と同一面になっている必要があります。プレートの角度、位置決めピンとの直角度は良好です。

3. リベッティング工程の品質管理

1.リベッティング工程の加工内容:リベッティングナット、スクリュー、スタッド及びカスタマイズされたハードウェアリベッティング部品(ガイドピン、位置決め支柱など)、静電ハンドボウルシート、リベッティングレンチなど

2.製品の端または穴の周囲に近いリベット部品の場合、製品の端または穴の周囲はリベット後に明らかに変形します。 図面のサイズと外観の要件を達成するために、材料の変形と膨張に応じて対応する措置 (形状修正/研磨など) を行います。

3.リベット留め後、曲がったり曲がったりする現象があってはならず、ネジと対応する穴が同心であることを確認する必要があります。

4.リベット部品の材料、仕様、モデルは図面と一致している必要があり、仕様に誤りがあってはなりません。

5.リベット留め後、リベット留め部品の周囲の部分が明らかに変形したり、凸状または凹状になったりしてはならず、表面処理でカバーできない明らかなエンボス加工または成形があってはなりません。

6. リベット締め後、傾けないでください。 リベット部品は緩んだり脱落したりしてはならず、固さをテストする必要があります。 それらのプッシュプル力とトルク値は、仕様のリベット部品に関する PEM 規制の要件を満たす必要があります。

7.リベット留めの前に、生産ラインで使用されるリベット留め部品の外部マークと包装袋内の実際のオブジェクト(材料、仕様、およびモデル)が図面の要件を満たしているかどうかを時間内に確認する必要があります。包装袋内の混合材料です。

8. リベッティング後、リベッティング部分のスレッドを修飾する必要があり、パス ルールはパス、ストップ ルールはストップです。

 

 

 

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