引言

　　随着中国低空空域不断放开的政策引导下，使得中国通用飞机市场成为全世界通用航空业者垂涎的“蛋糕”。庞巴迪、湾流、塞斯纳、豪客比奇等世界知名通用飞机制造商纷纷展开在国内合作项目。在国家及地方政策大力扶持下，各地正新建数十个航空产业地基。中国通航产业市场正在步入高速发展阶段。在未来几年中，国内通用飞机持有量即制造数量将呈几何级数增长。风挡玻璃作为通用飞机的一项不可或缺的关键零件，因其独特的加工工艺技术及零件薄、尺寸大、外形复杂、批产量大、低制造成本的产品特点，使国内通用飞机风挡玻璃制造技术及制造产业相对空白。面对国内通用飞机市场巨大的需求，加速完善国内通用飞机产业链条，抢占市场先机。有必要大力发展飞机风挡玻璃低成本制作技术。

　　　1、通用飞机风挡玻璃产品介绍

　　小型通用飞机风挡普遍采用单块铸造丙稀酸脂有机玻璃，其设计尺寸大，无中央隔框，平面投影面积约2m×1m，厚度约3-5mm。在保证飞机气动性能的同时，给内部乘员提供良好的视界，还能使飞机外观时尚美观。

　　　2、风挡玻璃材料选择

　　座舱盖透明件材料要求具有良好的光学性能，透光度应在90%以上，能为飞行员提供清晰的视界，同时又要具有一定的综合力学性能，可以承受一定载荷作用。目前用于座舱盖透明件的材料有两大类，一类为丙稀酸脂材料，另一类为聚碳酸脂材料。

　　聚碳酸脂材料优点是韧性好，疲劳强度和抗冲击强度高，缺点是硬度低，使用中易磨损和划伤，需要在表面涂一层耐磨油脂，另外透光度（88-91％）比丙稀酸脂材料（91%）略低。但由于透光度难以达到要求，聚碳酸脂材料使用并不普遍。

　　丙稀酸脂材料优点是透光度高，具有一定的硬度，缺点是比较脆。目前飞机座舱盖透明件普遍采用丙稀酸脂材料。丙稀酸脂又分为拉伸丙稀酸脂（也称定向有机玻璃）和铸造丙稀酸脂（也称非定向有机玻璃）两种，拉伸丙稀酸脂与铸造丙稀酸脂相比，韧性好、疲劳强度和抗冲击强度高，由于拉伸丙稀酸脂需要吹塑成形，其成形技术难度高、制造成本高。对于通用飞机风挡外形太复杂、制造成本低的原因，只能选用铸造丙稀酸脂材料。

　　　　3、某型飞机风挡加工过程介绍

　　3.1典型工艺流程图（见图1）

　　

　　3.2典型工艺流程

　　（1）原材料储存

　　原材料尺寸36"×72"，室温下储存，湿度不高于70%，环境无大量灰尘。

　　（2）原材料检验

　　去除保护纸并检验材料厚度及表面质量，是否存在划伤、气泡、杂质、裂痕等质量缺陷。

　　（3）成型前的准备

　　检查成型工装胎面是否洁净，成型工装胎面须在成型4-6架份后，在胎面上重新均匀撒婴儿爽身粉（中性）。成型工装胎面每两年更换毡布。然后将材料悬挂至滑轨上，使用中性肥皂水对玻璃两面进行清洗。

　　（4）材料加热

　　将材料悬挂至烘箱滑轨，并送至烘箱内加热。升温至160±5℃，并保温14min。

　　（5）零件成型

　　零件出炉时，工人应迅速、动作协调一致，将零件取下。材料需在5秒钟内放到工装胎面上。两名工人端起风挡材料应同时置于工装胎面上，不允许将零件离开胎面重新调整，并且材料两端余量应相当。

　　然后迅速将成型工装上盖板扣下，并进行人工压紧。在材料冷却10分钟后，对材料表面按零件边缘线进行标记并取下。如果零件成型后出现折皱等质量缺陷，可将玻璃回炉重新加热成型。经验表明重新成型次数不能超过3次。

　　（6）光学检验

　　成型后的零件在暗室中对着光栅检验零件的光学性能。对出现的质量缺陷进行打磨返修或者回炉返工。

　　（7）零件回火

　　零件在70±5℃的封闭洁净空间内，回火12-20小时。以便消除零件成型时产生的内部应力。

　　（8）喷涂胶衣

　　为防止在储存、周转、装配的过程中零件表面受到划伤，对零件表面喷涂保护胶衣。

　　（9）切割零件

　　将零件放至铣切工装上，按铣切工装托架边缘铣切零件外形，并去除锐边及毛刺。铣切工具选择转速为20000转/分钟的高速手持铣枪。切割时应注意铣刀与零件表面尽量成垂直状态，避免铣到零件边缘线内。

　　（10）终检打包

　　对零件进行检验，并贴零件标示后进行包装周转。

　　　　4、设备配备

　　4.1烘箱

　　设备工作温度160℃，炉温均匀性±5℃。采用热风循环加热方式，循环方式采用上下流动形式，加热空气有过滤装置，保证加热空气相对洁净。烘箱带有上挂式滑道。有温度自动记录系统及报警系统。烘箱内腔尺寸不小于2.5m（长）×1.2m（宽）×2m（高），有效加热面积不小于2m（长）×1.5m（高）。

　　4.2回火加热设备

　　可将40m2封闭区域加热至70℃，炉温均匀性±5℃。采用热风循环加热方式，加热空气有过滤装置，保证加热空气相对洁净。有温度自动记录系统及报警系统。

　　4.3工具

　　

　　4.4工装

　　

　　　　5、常见的质量问题

　　（1）雾气：透过玻璃观察，存在雾气般的模糊。

　　产生原因：使用不当的清洁剂（如酒精等）。

　　解决措施：可通过对玻璃表面进行抛光消除。

　　（2）细纹：玻璃内部有裂痕，出现银纹现象。

　　产生原因：玻璃在成型、回火、切割工序中由于内部应力释放不均产生的。

　　解决措施：无

　　（3）划伤：玻璃表面不同程度的凹陷。

　　产生原因：玻璃表面保护不当，在制造、周转等工序中对零件表面产生的划伤。

　　解决措施：测量划伤深度及面积。对于一定程度的划伤可通过打磨和抛光进行消除。

　　（4）畸变：玻璃的光学性能发生变形。

　　产生原因：由于对玻璃表面进行打磨、抛光不均匀，产生的视觉差异。

　　解决措施：通过光栅检验，划定畸变区域，进行进一步的打磨、抛光，直至完全消除。

　　　　6、结束语

　　通用飞机风挡玻璃成型工艺及工艺参数经过试验应证，不仅效率高，而且合格率高。实践证明上述成型工艺技术可行，而且满足产量大、低成本制造的要求。