蒙皮是飛機(jī)的重要組成部分，它就像飛機(jī)的“蒙皮”，作為飛機(jī)外形的一部分。早期低速飛機(jī)的表皮是布制的，機(jī)身是由木質(zhì)結(jié)構(gòu)制成的。然而，在未來，復(fù)合材料將是飛機(jī)蒙皮材料的首選。

蒙皮零件約占有色金屬鈑金件的5%。因?yàn)楸砻媾c氣流直接接觸，所以要求表面光滑無劃痕。大多數(shù)剝皮機(jī)構(gòu)體積大，相對(duì)厚度小，剛性差，外觀精度差。隨著飛行速度和載荷的增加，蒙皮的大小和厚度也在增加。

按照外形特點(diǎn)，蒙皮可分為單曲度蒙皮、雙曲度蒙皮和復(fù)雜形狀蒙皮3種類型。

單曲度蒙皮：這類零件只在一個(gè)方向上有曲度，形狀較簡單，在飛機(jī)的機(jī)翼、機(jī)身等剖面段上應(yīng)用較多。變形屬于單純的彎曲，一般采用壓彎和滾彎方法成形。

雙曲度蒙皮：這類零件在兩個(gè)方向上都有曲度。機(jī)身的大部分零件、進(jìn)氣道等都屬于雙曲度蒙皮。雙曲度蒙皮主要成形方法是拉形。

復(fù)雜形狀蒙皮：形狀不規(guī)則，如翼尖、整流包皮、機(jī)頭罩等。這類零件多采用落壓方法成形。

既然談到了成形方法，那就介紹下蒙皮成形的工藝方法。  

壓彎成形

壓彎成形是在閘壓機(jī)床上對(duì)板材進(jìn)行彎曲的一種方法，機(jī)床附有通用或?qū)Ｓ玫哪＞?，利用凸凹模將板材逐段彎曲，適合成形單曲度蒙皮和尾翼前緣蒙皮。

壓彎成形由上下模組成，上模下行與下模相互作用即可成形。

以V形件的壓彎為例，簡要說明下板料壓彎時(shí)的變形過程。

板料壓彎變形過程

（1）自由彎曲階段。板料開始彎曲時(shí)，板料與上、下模具為三點(diǎn)接觸，隨著上模的壓下，板料彎曲半徑不斷減小。

（2）接觸彎曲階段。隨著上模的不斷壓力，板料的彎曲變形程度加大，其彎曲半徑和彎曲力臂也在不斷減小，直到板料與下模完全接觸。

（3）矯正彎曲階段。上模繼續(xù)壓下，板料的彎曲程度變大，此時(shí)板料和上模為三點(diǎn)接觸，與下模是兩點(diǎn)接觸，其彎曲角度小于下模角度，這是板料由接觸彎曲階段向矯正彎曲過渡的階段。

壓彎的方法有這么幾種：

折彎機(jī)彎曲：主要是用來彎曲簡單的直線零件。

閘壓床彎曲：主要是用來將金屬條料或鈑料彎曲成各種型材，最適合加工窄而長的直線零件。

蒙皮滾彎成形

滾彎成形是板料從2~4根同步旋轉(zhuǎn)的滾軸間通過，并連續(xù)產(chǎn)生塑形彎曲的成形方法。通過改變滾軸間的相互位置，便可獲得零件所需的曲率?？捎糜诔尚物w機(jī)上直母線的機(jī)身、機(jī)翼、尾翼蒙皮以及副油箱蒙皮等單曲度零件。

蒙皮滾彎方式可根據(jù)輥軸的數(shù)量和布局分為三軸滾彎、四軸滾彎和二軸滾彎三種。

三軸滾彎可以通過改變輥軸之間的距離來改變零件的曲率。這種滾彎通用性強(qiáng)，工廠中蒙皮滾彎專用設(shè)備多采用這種。

四軸滾彎基本原理同三軸滾彎，二側(cè)輥軸起頂彎作用，其特點(diǎn)是夾持可靠，送進(jìn)力強(qiáng)，可以消除端頭的直線段。

二軸滾彎采用二個(gè)輥軸，兩個(gè)輥軸中一個(gè)是鋼軸一個(gè)是硬橡皮式的軟軸，利用軟輥表面的擠壓作用可以成形零件。

板材的滾彎普遍在國內(nèi)飛機(jī)制造廠中是使用的三軸滾彎機(jī)，滾彎成形的零件有等曲度的、變曲度的和錐形的三種。

型材的滾彎與板材滾彎的不同點(diǎn)在于，當(dāng)型材滾彎時(shí)，需要按型材的端面形狀設(shè)計(jì)制作滾輪，將滾輪裝在滾軸上，通過滾輪進(jìn)行滾彎。

拉形

拉形是板料兩端在拉形機(jī)夾鉗夾緊的情況下，隨著拉形模的上升，板材與拉形模接觸產(chǎn)生不均勻的雙向拉伸變形，使板材與拉形模逐漸貼合的成形方法。

在航空工業(yè)中，這種成形方法主要是用于制造曲率變化較平緩的大型鈑金零件，特別是用于一般工藝難以加工的蒙皮件成形，如機(jī)身、起落架艙、整流蒙皮、前緣蒙皮等。

在拉形的過程中，板料的變形為彎曲和拉伸兩種形式。開始階段是板料為彎曲變形。在彎曲的同時(shí)，進(jìn)入拉形的中間階段，拉形模繼續(xù)向上頂，毛料受拉力產(chǎn)生塑形變形。隨著拉形模上升，毛料逐漸與模具貼合。直到整個(gè)毛料完全與拉形模形狀相同。

飛機(jī)蒙皮的拉形方式有兩種：橫拉和縱拉。

橫向拉形是板料沿橫向兩端頭夾緊，在拉形模上升頂力和拉伸夾鉗橫向拉力的雙重作用下，使板料與拉形膜貼合，一般用于橫向曲度大的蒙皮零件。

縱向拉形一般用于縱向曲度大的狹長形蒙皮零件成形。

同樣，拉形設(shè)備也分為橫拉設(shè)備和縱拉設(shè)備。

落壓成形

現(xiàn)代飛機(jī)中有很多復(fù)雜形狀的零件，外形不規(guī)則，如飛機(jī)的整流包皮、座艙整流罩、各種口框等零件，由于尺寸和形狀的關(guān)系，這類零件不能沖壓成形，一般是用落壓成形。

落壓成形是利用質(zhì)量很大的重錘或者上模從高處活下時(shí)所產(chǎn)生的巨大沖擊力使毛料沿著成形模成形，由于成形的零件多是不規(guī)則形狀零件，毛料的變形情況比較復(fù)雜，有的部位受拉易裂，有的受壓易皺，因此，由平板毛料一次直接落壓成形的可能性不大。必須在過程中穿插大量的手工工作，控制材料流動(dòng)使零件逐漸地變形。

落壓成形的設(shè)備有落錘、蒙皮收邊機(jī)、輾滾機(jī)和點(diǎn)擊錘等。

目前，各飛機(jī)制造廠所使用的落錘是氣動(dòng)式的，其噸位有0.8t、1.5t、2t和5t等5種規(guī)格。

蒙皮收邊機(jī)用于收縮毛料的邊緣，對(duì)拱曲零件預(yù)成形。

輾滾機(jī)由上、下滾輪組成，板料置于上、下滾輪之間，輾滾時(shí)材料變薄，并產(chǎn)生拱曲。上、下滾輪的間隙可以根據(jù)不同板厚調(diào)整。

由于蒙皮外形要求準(zhǔn)確，制造時(shí)一種工藝方法往往達(dá)不到要求，因此常用幾種方法組合，常見的組合方式有以下幾種：

滾彎和壓彎成形：如機(jī)翼前緣蒙皮，前緣彎曲半徑較小，上、下翼面彎曲半徑較大?？上葷L彎成形上下翼面弧度，再用壓彎方法制出前緣彎曲部分。

滾彎與拉形成形：材料較厚的零件拉形時(shí)，鉗口夾持比較困難，縱拉板料要有夾鉗弧度，可滾彎毛料預(yù)定一定弧度。

拉形與落壓成形：如座艙整流罩零件，如采用落壓成形困難且貼膜度差，外形精度低，可先用拉形方法成形雙曲度面，再進(jìn)行落壓。

上面所介紹的是有關(guān)金屬蒙皮的成形方法。那么對(duì)于復(fù)合材料又該有什么方法成形呢？我們就以碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料為例。

噴射成形

這種方法是通過噴槍將短切的纖維和霧化樹脂同時(shí)噴射到開模表面，經(jīng)過滾壓、固化制取復(fù)合材料的方法。

它是為改進(jìn)手糊成形而創(chuàng)造開發(fā)的一種半機(jī)械化成形技術(shù)。

用噴射成形的方法雖然可以制成很多復(fù)雜形狀的制品，但其厚度和纖維含量都比較難精確控制，樹脂一般在60%以上，孔隙率比較高，制品的強(qiáng)度比較低，且有污染。

纖維纏繞成形

纏繞成型是將浸漬樹脂的纖維絲束或帶子在一定張力下纏繞到芯模上，然后在室溫下加熱或固化的一種方法。

這種方法可以保持纖維連續(xù)完整，結(jié)構(gòu)效率高，產(chǎn)品強(qiáng)度高。產(chǎn)品不需要機(jī)械加工，但是設(shè)備比較復(fù)雜。

利用纖維纏繞成形技術(shù)設(shè)計(jì)制作復(fù)合材料制品時(shí)，有兩種情況不同的方式我們可以通過選擇：濕法纏繞、干法纏繞。

濕法纏繞: 浸漬后將無捻粗砂直接纏繞到芯棒上的成型工藝。該方法不需要預(yù)浸設(shè)備，易于選材，但固化過程中容易產(chǎn)生氣泡。

干纏繞:預(yù)浸帶在繞線機(jī)上加熱至粘性狀態(tài)，纏繞在心軸上的成型工藝。這種方法質(zhì)量穩(wěn)定，卷繞速度快。

纏繞機(jī)就像機(jī)床一樣，在纖維通過樹脂槽后將多余的樹脂卷起來。

為了提高工藝性能，避免損傷纖維，可以預(yù)先在纖維表面涂覆一層半固化的基體樹脂。

拉擠成形

拉擠成形是一種可以連續(xù)發(fā)展生產(chǎn)企業(yè)固定截面型材的成形技術(shù)方法。主要是學(xué)生通過將浸有樹脂的纖維連續(xù)不斷通過我們一定的型面的加熱口模，擠出多余的樹脂，在牽引下進(jìn)行固化。

在擠壓成型過程中，目前常用的方法有熱熔涂覆法和共混法。

熱熔涂覆法是將增強(qiáng)材料用樹脂熔融，浸漬樹脂，然后在成型模具中冷卻成型；

首先，熱塑性纖維和增強(qiáng)材料按一定比例混合，形成帶狀、中空芯等 Unicode幾何圖形列表的織物，當(dāng)具有一定幾何形狀的織物通過熱模時(shí)，基體纖維熔化并浸漬增強(qiáng)材料，然后冷卻并成型。

拉擠最大的特點(diǎn)是連續(xù)成型，產(chǎn)品長度不受控制，力學(xué)性能特別是縱向性能突出，結(jié)構(gòu)效率高，制造成本低，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，自動(dòng)化程度高，不需要輔助材料。

如今，航空公司制造企業(yè)技術(shù)水平不斷的發(fā)展和飛機(jī)飛行速度的提高，飛機(jī)的蒙皮應(yīng)用研究將會(huì)變得越來越廣，除了通過上述我們所說的蒙皮成形方法之外其實(shí)還有其他許多的成形技術(shù)教學(xué)方法，有機(jī)會(huì)再和大家來說說。今天就先介紹到這里。