胶接和胶接结构装配课件.ppt

1、机械连接机械连接（铆接、螺接）（铆接、螺接）胶接胶接焊接焊接现代飞机制造的现代飞机制造的3 3大连接技术大连接技术a2第三节第三节 胶接胶接a3第一节第一节 概述概述a4一、胶接技术发展简史一、胶接技术发展简史（）、古代人类、天然胶粘剂：木汁、血胶、骨胶、石灰、（）、古代人类、天然胶粘剂：木汁、血胶、骨胶、石灰、松脂和沥青等；松脂和沥青等；（）、（）、20世纪，合成高分子材料的出现，胶粘剂工业获得了世纪，合成高分子材料的出现，胶粘剂工业获得了迅速发展；迅速发展；（）、（）、20世纪世纪40年代后，胶接机理研究获得了迅速的发展年代后，胶接机理研究获得了迅速的发展胶接的三大理论：吸附理论、静电理论

2、、扩散理论。胶接的三大理论：吸附理论、静电理论、扩散理论。（）、（）、20世纪世纪60年代后，建立并逐步完善了：化学键理论年代后，建立并逐步完善了：化学键理论、弱界面层理论、机械结合理论、胶粘剂流变学理论。、弱界面层理论、机械结合理论、胶粘剂流变学理论。a5二、胶粘剂的应用二、胶粘剂的应用 航空航天工业中，全世界采用胶接结构的飞机有100多种。58重型超声速轰炸机，胶接壁板面积占80（其中蜂窝夹层结构占90，胶用量超过400kg，可取代约50万只铆钉。胶膜胶膜2500m密封胶密封胶450kga7三、飞机金属胶接结构件的分类三、飞机金属胶接结构件的分类a8四、胶接结构典型的型式四、胶接结构典型的

3、型式a14五、胶接技术的特点五、胶接技术的特点铆接的缺点铆接的缺点（）、钉孔对材料的削弱引起应力集中，使疲劳强度降低；（）、钉孔对材料的削弱引起应力集中，使疲劳强度降低；（）、结构重量增加；（）、结构重量增加；（）、劳动量大、噪音大；（）、劳动量大、噪音大；（）、零件阳极化膜因钉孔而受到破坏；（）、零件阳极化膜因钉孔而受到破坏；（）、孔边的裂纹会引起腐蚀，等等。（）、孔边的裂纹会引起腐蚀，等等。胶接的优点胶接的优点几乎克服了铆接的缺点几乎克服了铆接的缺点（1）、胶接适用的材料范围广）、胶接适用的材料范围广 可连接不同材料（金属金属、金属非金属）、厚度可连接不同材料（金属金属、金属非金属）、厚度

4、不等、不受装配件厚度（厚度差）的影响、多层；不等、不受装配件厚度（厚度差）的影响、多层；（2）、表面平滑、良好的气动力性能）、表面平滑、良好的气动力性能铆钉头凸起、点焊的凹陷、局部变形铆钉头凸起、点焊的凹陷、局部变形（3）、良好的密封性）、良好的密封性气密座舱、整体油箱等；气密座舱、整体油箱等；（4）、胶接接头耐环境能力强）、胶接接头耐环境能力强胶层对金属防腐、绝缘、防电化学防腐；胶层对金属防腐、绝缘、防电化学防腐；易自动化、成本低，易自动化、成本低，1000kg胶粘剂可节约胶粘剂可节约5000kg金属连接金属连接材料，节省材料，节省500010000个工时。个工时。（5）、胶接构件有效地减轻

5、了重量）、胶接构件有效地减轻了重量受力均匀，可采用薄壁结构受力均匀，可采用薄壁结构-86机减速板铆接改为胶接，重量机减速板铆接改为胶接，重量12.5kg8kg某型机机身胶接，重量减轻某型机机身胶接，重量减轻15%、费用节约用粮、费用节约用粮25%30%某预警飞机雷达罩，重量减轻某预警飞机雷达罩，重量减轻20%（6）、能提高接头的疲劳寿命）、能提高接头的疲劳寿命胶均匀分布、不会产生局部应力集中、疲劳裂纹扩展速度慢。胶均匀分布、不会产生局部应力集中、疲劳裂纹扩展速度慢。（7）、胶接工艺简单）、胶接工艺简单 对材料、工艺条件和环境应力极为敏感。胶接的缺点胶接的缺点（1）、粘接强度较低）、粘接强度较低

6、 胶粘剂的主材料一般是高分子材料，粘接强度较低（不适于承受剥离载荷）远不如金属材料；（2）、使用温度较高）、使用温度较高 一般在50度，耐高温胶粘剂可长期150250度，或短期350400度。（3）、接头性能的重复性差、使用寿命有限）、接头性能的重复性差、使用寿命有限（4）、胶接接头强度受影响的因素多）、胶接接头强度受影响的因素多a18第二节胶接原理第二节胶接原理a19一、胶接理论的现状一、胶接理论的现状胶接过程胶接过程复杂的物理化学过程复杂的物理化学过程影响胶接强度的因素影响胶接强度的因素胶接强度胶接强度测试结果测试结果1 1、胶粘剂的性质；、胶粘剂的性质；2 2、被粘材料表面的胶接特性；、

7、被粘材料表面的胶接特性；3 3、接头设计、接头成型工艺；、接头设计、接头成型工艺；4 4、周围环境应力等。、周围环境应力等。直接影响直接影响需理论解释的问题材料的化学结构材料的化学结构胶接特性胶接特性定量关系定量关系无圆满解释无圆满解释a21二、胶接接头的构成二、胶接接头的构成胶接胶接内聚力内聚力粘附力粘附力通过胶粘剂的作用把被粘物连接在一起，形成胶接接头。通过胶粘剂的作用把被粘物连接在一起，形成胶接接头。胶粘剂本身分子间相互束缚在一起的作用力。胶粘剂本身分子间相互束缚在一起的作用力。胶粘剂与被粘表面上不同分子间的作用力。胶粘剂与被粘表面上不同分子间的作用力。两种破坏情况：两种破坏情况：“内聚

8、破坏内聚破坏”“粘附破坏粘附破坏”内聚力粘附力内聚力粘附力内聚力粘附力内聚力粘附力界面层破坏界面层破坏胶层或胶粘剂层破坏胶层或胶粘剂层破坏a23三、粘附力和粘接机理三、粘附力和粘接机理1 1、粘附力的形成、粘附力的形成2 2、胶接的几种理论、胶接的几种理论3 3、提高粘附力的必要条件、提高粘附力的必要条件a241 1、粘附力的形成、粘附力的形成包括胶粘剂与被粘表面之间物理的、化学的、机械的作用。包括胶粘剂与被粘表面之间物理的、化学的、机械的作用。粘附力的形成粘附力的形成a252 2、胶接的几种理论、胶接的几种理论胶接的几种理论：胶接的几种理论：吸附理论、静电理论、扩散理论、化学结合吸附理论、静

9、电理论、扩散理论、化学结合 理论、机械结合理论。理论、机械结合理论。（1）、吸附理论）、吸附理论（2）、静电理论）、静电理论（3）、扩散理论）、扩散理论（4）、化学结合理论）、化学结合理论（5）、机械结合理论）、机械结合理论a26（1 1）、吸附理论）、吸附理论形成胶接连接的阶段形成胶接连接的阶段第一阶段：第一阶段：胶粘剂中的高分子由于分子热运动而向与被粘表胶粘剂中的高分子由于分子热运动而向与被粘表 面靠近；面靠近；第一阶段：第一阶段：是是“吸附吸附”，当当胶粘剂与被粘物分子间距缩小到胶粘剂与被粘物分子间距缩小到足足 够小时，分子间引力便发生作用，因而产生吸附。够小时，分子间引力便发生作用，因

10、而产生吸附。吸附理论吸附理论解释：吸附力是极性分子间具有更大的分子间吸力。解释：吸附力是极性分子间具有更大的分子间吸力。（吸附理论认为，胶接作用是胶粘分子与被粘分子在界面层上（吸附理论认为，胶接作用是胶粘分子与被粘分子在界面层上相互吸附而产生的，胶接作用是物理吸附和化学吸附共同作用相互吸附而产生的，胶接作用是物理吸附和化学吸附共同作用的结果，而物理吸附则是胶接作用的普遍性原因。）的结果，而物理吸附则是胶接作用的普遍性原因。）a27（2 2）、静电理论）、静电理论静电理论静电理论解释：解释：两种不同的高分子化合物表面紧密接触时，会产生双电两种不同的高分子化合物表面紧密接触时，会产生双电层（象电容

11、器的两个极片一样），而产生静电引力。层（象电容器的两个极片一样），而产生静电引力。缺陷缺陷不能解释导电胶也能很好地结合。不能解释导电胶也能很好地结合。（静电理论认为，在胶接接头中存在双电层，胶接力主要来自（静电理论认为，在胶接接头中存在双电层，胶接力主要来自双电层的静电引力。）双电层的静电引力。）a28（3 3）、扩散理论）、扩散理论扩散理论扩散理论解释：解释：胶粘剂和被粘物分子通过互相扩散而形成牢固的胶接头。胶粘剂和被粘物分子通过互相扩散而形成牢固的胶接头。a29（4 4）、化学结合理论）、化学结合理论化学结合理论化学结合理论解释：解释：胶粘剂和被粘物通过化学反应而达到良好的结合。胶粘剂和被

12、粘物通过化学反应而达到良好的结合。a30（5 5）、机械结合理论）、机械结合理论胶粘剂（液态）渗入被粘物表面的缝隙或凹陷处，固化后，在界面区产生齿合或镶嵌连接。a313 3、提高粘附力的必要条件、提高粘附力的必要条件胶粘剂整个表面的良好接触，充分浸润，接触角，固、液胶粘剂整个表面的良好接触，充分浸润，接触角，固、液体分子间吸引力体分子间吸引力接触角接触角a32四、内聚力和胶粘剂的固化四、内聚力和胶粘剂的固化胶粘剂（液体）在浸润被粘物表面后，必须通过适当的方法胶粘剂（液体）在浸润被粘物表面后，必须通过适当的方法使它变成固体的过程。使它变成固体的过程。（）、胶粘剂本身产生足够强的内聚力；（）、胶粘

13、剂本身产生足够强的内聚力；（）、承受载荷。（）、承受载荷。胶粘剂本身分子间相互束缚在一起的作用力。胶粘剂本身分子间相互束缚在一起的作用力。内聚力内聚力胶粘剂的固化胶粘剂的固化固化的必要性固化的必要性2 2、加温、加压、加温、加压胶粘剂固化的方法胶粘剂固化的方法1、冷凝或溶剂的挥发、冷凝或溶剂的挥发“热塑性高分子化合物热塑性高分子化合物”（加热会熔融）（加热会熔融）通过冷凝或溶剂的挥发物理变化完成固化。通过冷凝或溶剂的挥发物理变化完成固化。“热固性高分子化合物热固性高分子化合物”通过化学反应，聚合成不熔化也不溶解的、具有一定通过化学反应，聚合成不熔化也不溶解的、具有一定机械强度的固体高分子结构物

14、质。机械强度的固体高分子结构物质。a34五、胶接接头的内应力五、胶接接头的内应力（）、胶粘剂固化过程中，由于体积收缩造成的收缩应力；（）、胶粘剂固化过程中，由于体积收缩造成的收缩应力；（）、胶粘剂和被粘物的热膨胀系数不同，在温度变化时产（）、胶粘剂和被粘物的热膨胀系数不同，在温度变化时产 生热应力。生热应力。胶接强度胶接强度 耐久性耐久性胶接接头内应力胶接接头内应力影响影响内应力的来源内应力的来源a35第三节胶粘剂第三节胶粘剂一、胶粘剂的组分一、胶粘剂的组分二、结构胶粘剂的类型和性能二、结构胶粘剂的类型和性能a36一、胶粘剂的组分一、胶粘剂的组分胶粘剂胶粘剂结构胶粘剂结构胶粘剂（飞机用）胶粘剂

15、的要求（飞机用）胶粘剂的要求非结构胶粘剂非结构胶粘剂是否是否“承载承载”？1、在使用温度范围内，满足剪切强度、剪切疲劳强度、剥离、在使用温度范围内，满足剪切强度、剪切疲劳强度、剥离或不均匀扯离强度、持久强度。或不均匀扯离强度、持久强度。2、良好的耐介质、耐冷热交变、耐湿热老化、耐大气老化等、良好的耐介质、耐冷热交变、耐湿热老化、耐大气老化等性能。性能。（1）粘料；）粘料；（2）固化剂；）固化剂；（3）填料；）填料；（4）稀释剂和溶剂。）稀释剂和溶剂。胶粘剂的组分胶粘剂的组分粘料粘料（基料）：是胶粘剂具有所要求的基本性能的主要成分。（基料）：是胶粘剂具有所要求的基本性能的主要成分。固化剂固化剂：

16、促进胶粘剂的固化。：促进胶粘剂的固化。填料填料：减少胶层收缩和调节胶粘剂与被粘物之间弹性系数的：减少胶层收缩和调节胶粘剂与被粘物之间弹性系数的 差别。改善胶粘剂的性能（提高弹性系数、冲击韧性、差别。改善胶粘剂的性能（提高弹性系数、冲击韧性、耐热性、减少收缩率等。）耐热性、减少收缩率等。）稀释剂稀释剂：能降低胶粘剂粘度的易流动液体。改善胶粘剂的工：能降低胶粘剂粘度的易流动液体。改善胶粘剂的工 艺性能，降低胶粘剂，从而延长胶粘剂的使用期。艺性能，降低胶粘剂，从而延长胶粘剂的使用期。a40第四节影响胶接强度的因素第四节影响胶接强度的因素一、胶缝结构形式对胶缝强度的影响一、胶缝结构形式对胶缝强度的影响

17、二、影响胶缝强度的主要工艺因素二、影响胶缝强度的主要工艺因素a41一、胶缝结构形式对胶缝强度的影响一、胶缝结构形式对胶缝强度的影响胶接接头四种受力形式胶接接头四种受力形式、均匀扯离（拉伸）、均匀扯离（拉伸）、剪切、剪切、不均匀扯离（劈裂）、不均匀扯离（劈裂）、剥离、剥离a42.均匀扯离（拉伸）均匀扯离（拉伸）拉伸的特征：拉伸的特征：外力作用线垂直胶缝。外力作用线垂直胶缝。当被粘零件较厚或刚度较当被粘零件较厚或刚度较大时，受载时不产生挠曲变形，大时，受载时不产生挠曲变形，拉应力分布比较均匀；拉应力分布比较均匀；当被粘零件较薄或集中力当被粘零件较薄或集中力偏心时，拉应力分布不均匀，偏心时，拉应力分

18、布不均匀，易造成胶缝破坏；易造成胶缝破坏；拉伸拉伸a43.剪切剪切剪切的特征：剪切的特征：外力作用线平行胶缝。外力作用线平行胶缝。剪切剪切a44 剪切剪切是胶接接头是胶接接头最好的受力形式，胶最好的受力形式，胶接强度最高。接强度最高。剪应力剪应力拉应力a45 增加搭接长度，接头所能承受的破坏载荷有所提高，但增增加搭接长度，接头所能承受的破坏载荷有所提高，但增到一定长度后，承载能力很难提高。到一定长度后，承载能力很难提高。搭接长度与承载能力的关系搭接长度与承载能力的关系搭接宽度与承载能力的关系搭接宽度与承载能力的关系 增加宽度长度，承载能力直线上升。增加宽度长度，承载能力直线上升。a46搭接长厚

19、比宽度与承载能力的关系（承剪情况）搭接长厚比宽度与承载能力的关系（承剪情况）a47、不均匀扯离（劈裂）、不均匀扯离（劈裂）不均匀扯离不均匀扯离胶接强度较低。胶接强度较低。如：机翼与翼肋、长桁的连接如：机翼与翼肋、长桁的连接受力特征：受力特征：边缘处形成劈裂力，较复边缘处形成劈裂力，较复杂，受载端缝表现为拉应杂，受载端缝表现为拉应力，有较大的应力集中。力，有较大的应力集中。a48、剥离现象、剥离现象胶接强度最低。胶接强度最低。受力特征：受力特征：边缘处形成外张力，应力非常集中。边缘处形成外张力，应力非常集中。a49胶接强度的强弱依此为：胶接强度的强弱依此为：均匀扯离（拉伸）均匀扯离（拉伸）剪切剪

20、切不均匀扯离（劈裂）不均匀扯离（劈裂）剥离剥离提高胶接强度的方法：提高胶接强度的方法：1、加大胶接面积；、加大胶接面积；2、提高边缘零件的刚度；、提高边缘零件的刚度；3、采用补铆少量铆钉或点焊。、采用补铆少量铆钉或点焊。a50六、胶接接头的结构形式六、胶接接头的结构形式剪切强度高、耐疲劳强度高破坏安全性能好；剪切强度高、耐疲劳强度高破坏安全性能好；均匀扯离（拉伸）、剪切、不均匀扯离（劈裂）、剥离依此降均匀扯离（拉伸）、剪切、不均匀扯离（劈裂）、剥离依此降低。低。、典型胶接接头的形式：、典型胶接接头的形式：（）、对接接头；（）、对接接头；（）、搭接接头；（）、搭接接头；（）、槽接接头；（）、槽接

21、接头；（）、管材接接头；（）、管材接接头；（）、角接接头；（）、角接接头；（）、形接接头；（）、形接接头；（）、平面胶接（）、平面胶接、四种受力形式的胶接特性：、四种受力形式的胶接特性：a51a52a53a54a55二、影响胶缝强度的主要工艺因素二、影响胶缝强度的主要工艺因素一、预装配一、预装配二、胶接表面的准备二、胶接表面的准备三、涂胶和烘干三、涂胶和烘干四、装配四、装配五、固化五、固化a56一、预装配一、预装配 为了检查零件间的协调关系和胶接面的贴合程度，并进行为了检查零件间的协调关系和胶接面的贴合程度，并进行必要的修配，达到装配准确度要求。必要的修配，达到装配准确度要求。目的目的影响因素

22、影响因素1、零件间的协调关系；、零件间的协调关系；2、胶接面的贴合程度；、胶接面的贴合程度；3、胶接厚度。、胶接厚度。1 1、零件间的协调关系、零件间的协调关系方法方法放置代替胶膜厚度的垫片。放置代替胶膜厚度的垫片。零件间的装配间隙零件间的装配间隙金属与金属面之间间隙：金属与金属面之间间隙：0.150.25mm，一般为，一般为0.2mm蒙皮与蜂窝芯子间隙：蒙皮与蜂窝芯子间隙：0.1mm芯子比相邻的金属件高出：芯子比相邻的金属件高出：0.050.2mm2 2、胶接面的贴合程度、胶接面的贴合程度零件间的装配间隙的均匀（毛刺）零件间的装配间隙的均匀（毛刺）3 3、胶接厚度、胶接厚度胶接厚度应当薄而均

23、匀，胶接厚度应当薄而均匀，0010.25mm0010.25mm，最好在，最好在0.1mm0.1mm以下。以下。a59二、胶接表面的准备二、胶接表面的准备、表面处理的必要性、表面处理的必要性、表面处理的程序和方法、表面处理的程序和方法（）、脱脂除油处理（）、脱脂除油处理（）、机械处理（）、机械处理（）、化学处理（）、化学处理（）、漂洗和干燥（）、漂洗和干燥a60、表面处理的必要性、表面处理的必要性胶接连接的成败的因素胶接连接的成败的因素胶粘剂、被粘表面的处理、胶接工艺、接头设计等。胶粘剂、被粘表面的处理、胶接工艺、接头设计等。形成优良胶接的基本条件浸润性（浸润性（接触角）接触角）、胶接界面的分子

24、间作用力。胶接界面的分子间作用力。表面处理的目的 除去表面污物、改变表面粗造度、改变表面化学性质、除去表面污物、改变表面粗造度、改变表面化学性质、提高表面防腐能力等。提高表面防腐能力等。零件表面的清洁度和表面状态对胶接质量（强度、耐久零件表面的清洁度和表面状态对胶接质量（强度、耐久性）有决定性影响。性）有决定性影响。表面处理的必要性（）被粘材料表面的吸附特性（）被粘材料表面的吸附特性（）被粘零件加工成形中的污染物（）被粘零件加工成形中的污染物（）被粘表面的不平度（）被粘表面的不平度（）难粘材料（）难粘材料a63、表面处理的程序和方法、表面处理的程序和方法（）、脱脂除油处理（）、脱脂除油处理（）

25、、机械处理（）、机械处理（）、化学处理（）、化学处理（）、漂洗和干燥（）、漂洗和干燥a64（）、漂洗和干燥（）、漂洗和干燥胶接前都应进行漂洗与干燥。胶接前都应进行漂洗与干燥。漂洗时，先自来水、后去离子水。漂洗时，先自来水、后去离子水。干燥时，晾干；或冷、热风吹干；或烘箱烘干；或用丙酮或酒干燥时，晾干；或冷、热风吹干；或烘箱烘干；或用丙酮或酒精等擦干。精等擦干。在飞机结构的粘接中，为了提高接头的寿命，经常使用磷酸阳在飞机结构的粘接中，为了提高接头的寿命，经常使用磷酸阳极化表面处理方法。极化表面处理方法。a65三、涂胶和烘干三、涂胶和烘干在处理好后的结构表面应及时涂一层薄薄的底胶。在处理好后的结构

26、表面应及时涂一层薄薄的底胶。底胶底胶底胶的底胶的作用作用在保护表面、防止环境污染和湿气吸附，延长存放时间等。在保护表面、防止环境污染和湿气吸附，延长存放时间等。零件涂底胶后，在规定的时间内涂胶。零件涂底胶后，在规定的时间内涂胶。（关键是胶层的厚度）（关键是胶层的厚度）a66四、装配四、装配在胶接模具或夹具中组装、定位、夹紧。在胶接模具或夹具中组装、定位、夹紧。a67五、固化五、固化加温加压固化加温加压固化a68六、常用胶接的工艺方案六、常用胶接的工艺方案a69a70胶接表面的准备胶接表面的准备典型胶接工艺过程典型胶接工艺过程预装配预装配涂胶和烘干涂胶和烘干装配装配固化固化a72第四节胶接设备第

27、四节胶接设备、压力机（或热压机）、压力机（或热压机）、加热炉（烘箱）、加热炉（烘箱）、热压罐、热压罐一、加温加压设备一、加温加压设备二、胶接工艺装备二、胶接工艺装备a73一、加温加压设备一、加温加压设备、压力机（或热压机）、压力机（或热压机）、加热炉（烘箱）、加热炉（烘箱）、热压罐、热压罐a74、压力机（或热压机）、压力机（或热压机）a76、热压罐、热压罐a79、加热炉（烘箱）、加热炉（烘箱）a81二、胶接工艺装备二、胶接工艺装备、固化模胎、固化模胎、装配与检验型架（夹具）、装配与检验型架（夹具）、铣切模胎、铣切模胎a82、固化模胎、固化模胎a84、装配与检验型架（夹具）、装配与检验型架（夹具

28、）（1 1）、不含加温胶接固化的装配与检验型架（夹具）、不含加温胶接固化的装配与检验型架（夹具）（2 2）、含加温胶接固化工作内容的装配型架（夹具）、含加温胶接固化工作内容的装配型架（夹具）（3 3）、检验型架（夹具）、检验型架（夹具）a91第五节铝蜂窝夹层结构的制造第五节铝蜂窝夹层结构的制造二、铝蜂窝夹层结构的制造二、铝蜂窝夹层结构的制造一、蜂窝夹芯（层）结构简介一、蜂窝夹芯（层）结构简介蜂窝夹层结构的概念、特点、应用、分类蜂窝夹层结构的概念、特点、应用、分类、蜂窝夹芯的制造、蜂窝夹芯的制造（1 1）、铝箔表面处理）、铝箔表面处理（2 2）、铝箔涂胶）、铝箔涂胶（纵条、横条涂胶）纵条、横条涂

29、胶）（3 3）、铝箔的叠合和固化）、铝箔的叠合和固化（4 4）、夹芯的拉伸成形和加工）、夹芯的拉伸成形和加工 先拉伸后加工外形先拉伸后加工外形 先加工外形后拉伸先加工外形后拉伸、蜂窝夹层结构的装配、蜂窝夹层结构的装配（同典型胶接工艺过程）（同典型胶接工艺过程）a92一、蜂窝夹芯（层）结构简介一、蜂窝夹芯（层）结构简介普通正六边形蜂窝普通正六边形蜂窝胶接蜂窝夹层结构胶接蜂窝夹层结构 一种用于特殊的结构的复合材料。是把蜂窝形状的夹芯一种用于特殊的结构的复合材料。是把蜂窝形状的夹芯材料在两块面板之间，并把它们用胶粘剂相粘接而成的。材料在两块面板之间，并把它们用胶粘剂相粘接而成的。蜂窝夹层结构的特点蜂

30、窝夹层结构的特点1、良好的比强度和比刚度；、良好的比强度和比刚度；2、隔音、隔热、减振。、隔音、隔热、减振。蜂窝夹层结构的应用蜂窝夹层结构的应用1 1、航空、航天（对重量和性能有特殊要求的部位）、航空、航天（对重量和性能有特殊要求的部位）飞机的机翼、进气道、雷达罩；飞机的机翼、进气道、雷达罩；火箭的安定面、导弹的何装置座；火箭的安定面、导弹的何装置座；卫星、飞船、航天飞机的舱盖和整流罩等。卫星、飞船、航天飞机的舱盖和整流罩等。2 2、其他行业、其他行业 建筑上的内外幕墙、工业厂房和公共建筑的顶板、家具装饰板、汽车建筑上的内外幕墙、工业厂房和公共建筑的顶板、家具装饰板、汽车车箱蒙皮、其他用途的屏

31、蔽板、隔热板等。车箱蒙皮、其他用途的屏蔽板、隔热板等。铝合金蜂窝、纸蜂窝、玻璃钢蜂窝、塑料蜂窝、陶瓷蜂窝等。铝合金蜂窝、纸蜂窝、玻璃钢蜂窝、塑料蜂窝、陶瓷蜂窝等。蜂窝的分类蜂窝的分类按材料分按材料分按有无孔分按有无孔分有孔蜂窝有孔蜂窝无孔蜂窝无孔蜂窝特点特点有孔蜂窝：避免夹芯中残留胶粘剂固化时产生的挥发物，能防止蜂窝夹有孔蜂窝：避免夹芯中残留胶粘剂固化时产生的挥发物，能防止蜂窝夹 层结构内、外压差过大而造成的面板剥离破坏层结构内、外压差过大而造成的面板剥离破坏 （常用于航天（常用于航天 飞行器）飞行器）无孔蜂窝：使用中有可能进气、进水，积水难排除，引起结构腐蚀，加无孔蜂窝：使用中有可能进气、进

32、水，积水难排除，引起结构腐蚀，加 速胶层老化，降低胶接强度，甚至造成脱胶。速胶层老化，降低胶接强度，甚至造成脱胶。（常用于飞机结构）（常用于飞机结构）蜂格壁上刺通气孔蜂格壁上刺通气孔普通正六边形蜂窝：普通正六边形蜂窝：具有最好的结构稳定性具有最好的结构稳定性但不具有变形的随意性，但不具有变形的随意性，不适合制造形状复杂（如不适合制造形状复杂（如球形体）的蜂窝夹层结构。球形体）的蜂窝夹层结构。按制造工艺性分按制造工艺性分普通正六边形蜂窝普通正六边形蜂窝异形蜂窝（柔性蜂窝）异形蜂窝（柔性蜂窝）通过改变蜂窝格的几何形状制造出易于成形的蜂窝通过改变蜂窝格的几何形状制造出易于成形的蜂窝异形蜂窝（柔性蜂窝

33、）异形蜂窝（柔性蜂窝）a97二、铝蜂窝夹层结构的制造二、铝蜂窝夹层结构的制造、蜂窝夹芯的制造、蜂窝夹芯的制造铝蜂窝夹层结构的制造过程：铝蜂窝夹层结构的制造过程：蜂窝夹芯的制造、夹芯外形的加工、蒙皮与蜂窝芯胶接前蜂窝夹芯的制造、夹芯外形的加工、蒙皮与蜂窝芯胶接前的清洗、涂胶与装配、固化、装配件的检验与试验。的清洗、涂胶与装配、固化、装配件的检验与试验。、蜂窝夹层结构的装配、蜂窝夹层结构的装配a98、蜂窝夹芯的制造、蜂窝夹芯的制造蜂窝夹芯制造的方法：成形法、拉伸法蜂窝夹芯制造的方法：成形法、拉伸法成形法成形法拉伸法拉伸法 先将铝箔压成波纹状，然后将波纹状铝箔叠合胶接起来。先将铝箔压成波纹状，然后将

34、波纹状铝箔叠合胶接起来。用于：厚度大、刚性大的合金箔、特殊的非正六边形蜂格的用于：厚度大、刚性大的合金箔、特殊的非正六边形蜂格的夹芯。夹芯。先在铝箔上涂上或印上胶条，然后将铝箔叠合胶接起先在铝箔上涂上或印上胶条，然后将铝箔叠合胶接起来，最后再将叠层拉伸成蜂窝芯。来，最后再将叠层拉伸成蜂窝芯。用于：铝合金的正六边形或方形蜂格的夹芯。用于：铝合金的正六边形或方形蜂格的夹芯。成形法、拉伸法的图例成形法、拉伸法的图例制造蜂窝夹芯的工艺过程（拉伸法）：制造蜂窝夹芯的工艺过程（拉伸法）：（）、铝箔表面处理（）、铝箔表面处理（）、铝箔涂胶（）、铝箔涂胶（）、铝箔的叠合和固化（）、铝箔的叠合和固化（）、夹芯的

35、拉伸成形和加工（）、夹芯的拉伸成形和加工a101（1）、铝箔表面处理）、铝箔表面处理碱洗除油、硝酸光化、碱洗除油、硝酸光化、磷酸阳极化表面处理（提高寿命）磷酸阳极化表面处理（提高寿命）a102（2）、铝箔涂胶）、铝箔涂胶（拉伸法制造蜂窝夹芯）涂胶方法：纵条涂胶、横条涂胶（拉伸法制造蜂窝夹芯）涂胶方法：纵条涂胶、横条涂胶（纵条涂胶生产率较高，但受铝箔宽度的限制）（纵条涂胶生产率较高，但受铝箔宽度的限制）凹印式横条涂胶机图例凹印式横条涂胶机图例漏胶法纵条涂胶机图例漏胶法纵条涂胶机图例a105（3）、铝箔的叠合和固化）、铝箔的叠合和固化铝箔的叠合：铝箔的叠合：将涂了胶的箔条按需用的张数叠合。将涂了胶

36、的箔条按需用的张数叠合。叠合的要求：叠合的要求：定位准确，保证相邻两张箔条上的胶条相错半个间距。定位准确，保证相邻两张箔条上的胶条相错半个间距。铝箔的固化：铝箔的固化：热压机或热压罐中加温、加压固化。热压机或热压罐中加温、加压固化。a106（4）、夹芯的拉伸成形和加工）、夹芯的拉伸成形和加工蜂窝芯块的最后成形和外形加工的方法：蜂窝芯块的最后成形和外形加工的方法：2、先加工外形后拉伸：、先加工外形后拉伸：先将叠层（压缩状态下的毛坯）加工成一定的形状，在拉先将叠层（压缩状态下的毛坯）加工成一定的形状，在拉伸成具有所要求外形的蜂窝芯块。伸成具有所要求外形的蜂窝芯块。1、先拉伸后加工外形：、先拉伸后加

37、工外形：先将固化好的叠层拉伸成蜂窝块，再用专用蜂窝加工机床加先将固化好的叠层拉伸成蜂窝块，再用专用蜂窝加工机床加工出蜂窝零件外形。工出蜂窝零件外形。当蜂窝结构的外形曲度很小时，可以用当蜂窝结构的外形曲度很小时，可以用“预变形法预变形法”加工。加工。“先拉伸后加工外形先拉伸后加工外形”法的蜂窝外形加工图例法的蜂窝外形加工图例“先加工外形后拉伸先加工外形后拉伸”的加工图例的加工图例先（先（b）加工外形、后（）加工外形、后（a）拉伸）拉伸加工参数要求：加工参数要求：蜂窝格壁很薄，刚度很小，要用无齿圆盘铣刀进行高速蜂窝格壁很薄，刚度很小，要用无齿圆盘铣刀进行高速结构刀具铣切。结构刀具铣切。a111胶接

38、表面的准备胶接表面的准备预装配预装配涂胶和烘干涂胶和烘干装配装配固化固化、蜂窝夹层结构的装配、蜂窝夹层结构的装配（典型胶接工艺过程）（典型胶接工艺过程）返回返回a112第六节胶接质量无损检测第六节胶接质量无损检测胶接质量胶接质量内聚质量内聚质量粘附质量粘附质量常用的无损检测方法常用的无损检测方法目视检验目视检验敲击法敲击法声振检测声振检测（声阻仪、胶接强度仪、（声阻仪、胶接强度仪、涡流声检验仪）涡流声检验仪）超声波检测超声波检测射线检测射线检测（X射线检验）射线检验）激光照相激光照相热学检测等热学检测等选择检测方法时应考虑的因素：1、胶接零件的形状、材料和结构尺寸；、胶接零件的形状、材料和结构

39、尺寸；2、待检胶接缺陷的类型和大小；、待检胶接缺陷的类型和大小；3、检测区域的可达性；、检测区域的可达性；4、现有设备和人员素质等。、现有设备和人员素质等。a115第七节胶接质量控制第七节胶接质量控制一、环境控制一、环境控制（温度、湿度、清洁要求）（温度、湿度、清洁要求）二、人员控制二、人员控制（专门培训、严格考核）（专门培训、严格考核）三、胶粘剂三、胶粘剂（特定条件下存放、使用期的要求）（特定条件下存放、使用期的要求）四、设备控制四、设备控制（定期检修）（定期检修）五、工艺过程控制五、工艺过程控制（预装配、胶接表面的准备、涂胶和烘（预装配、胶接表面的准备、涂胶和烘 干、装配、固化整个过程的控

40、制）干、装配、固化整个过程的控制）六、产品质量控制六、产品质量控制（无损检测、取样验检）（无损检测、取样验检）采用全面质量管理的方法采用全面质量管理的方法第三章第三章 胶接和胶接结构装配胶接和胶接结构装配 结束结束第三章胶接和胶接结构装配第三章胶接和胶接结构装配 作业作业1 1、胶接的特点？、胶接的特点？2 2、内聚力和粘附力的概念？、内聚力和粘附力的概念？3 3、胶接接头有哪四种受力形式？哪种受力形式的胶接强度最高？、胶接接头有哪四种受力形式？哪种受力形式的胶接强度最高？4 4、胶接的典型工艺过程有哪些？、胶接的典型工艺过程有哪些？5 5、蜂窝夹芯的拉伸和外形加工有哪两种方案？、蜂窝夹芯的拉伸和外形加工有哪两种方案？第三章第三章 胶接和胶接结构装配胶接和胶接结构装配 结束结束