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(lái)，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(wú)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(lèi)型。

單曲度蒙皮：這類(lèi)零件只在一個(gè)方向上有曲度，形狀較簡(jiǎn)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(lèi)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(lèi)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＞撸猛拱寄宀闹鸲螐澢m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(jiǎn)要說(shuō)明下板料壓彎時(shí)的變形過(guò)程。

板料壓彎變形過(guò)程

（1）自由彎曲階段。板料開(kāi)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(guò)渡的階段。

壓彎的方法有這么幾種：

折彎?rùn)C(jī)彎曲：主要是用來(lái)彎曲簡(jiǎn)單的直線零件。

閘壓床彎曲：主要是用來(lái)將金屬條料或鈑料彎曲成各種型材，最適合加工窄而長(zhǎng)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(guò)，并連續(xù)產(chǎn)生塑形彎曲的成形方法。通過(guò)改變滾軸間的相互位置，便可獲得零件所需的曲率。可用于成形飛機(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(guò)改變輥軸之間的距離來(lái)改變零件的曲率。這種滾彎通用性強(qiáng)，工廠中蒙皮滾彎專(zhuān)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(guó)內(nèi)飛機(jī)制造廠中是使用的三軸滾彎?rùn)C(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(guò)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(guò)程中，板料的變形為彎曲和拉伸兩種形式。開(kāi)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(zhǎng)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(lèi)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(guò)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(jiàn)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。可先滾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(guò)噴槍將短切的纖維和霧化樹(shù)脂同時(shí)噴射到開(kāi)模表面，經(jīng)過(guò)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(kāi)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(shù)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(shù)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(guò)選擇：濕法纏繞、干法纏繞。

濕法纏繞: 浸漬后將無(wú)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(guò)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(guò)樹(shù)脂槽后將多余的樹(shù)脂卷起來(lái)。

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(shù)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(guò)將浸有樹(shù)脂的纖維連續(xù)不斷通過(guò)我們一定的型面的加熱口模，擠出多余的樹(shù)脂，在牽引下進(jìn)行固化。

在擠壓成型過(guò)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(shù)脂熔融，浸漬樹(shù)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(guò)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(zhǎng)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(lái)越廣，除了通過(guò)上述我們所說(shuō)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(lái)說(shuō)說(shuō)。今天就先介紹到這里。