洛阳理工学院
毕业设计（论文）开题报告
系（部）：机电工程系 2013年 3 月16日 （学生填表）
课题名称 飞机尾翼挤压工艺及模具设计
学生姓名 专业班级 课题类型 工程设计
指导教师 职称 讲师 课题来源 工程实际
1. 综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义
1.1国内外研究动态
尾翼是安装在飞机后部的起稳定和操纵作用的装置。尾翼一般分为垂直尾翼和水平尾翼。 垂直尾翼由固定的垂直安定面和可动的方向舵组成，它在飞机上主要起方向安定和方向操纵的作用。垂直尾翼简称垂尾或立尾。根据垂尾的数目，飞机可分为单垂尾、双垂尾、三垂尾和四垂尾飞机。
在大型飞机上，为了提高平尾的平衡能力，水平安定面在飞行中可以缓慢改变安装角，这样的平尾称为可调水平尾翼。在飞行中，飞机升力的位置会随迎角和速度的变化而移动，飞机重心也因燃油消耗等原因而变动。这样，升力不可能在所有状态下都通过重心，因而存在一个不平衡力矩。在有平尾的飞机上，此力矩就由平尾负升力或正升力的力矩来平衡。由于平尾距重心较远，只要用很小的平尾升力就能使飞机保持力矩平衡。
在飞行中飞机会因各种干扰（如大气中的阵风）而偏离原来姿态。平尾具有恢复飞机原有姿态的能力，对飞机起纵向稳定的作用。
在飞行中飞机需要经常改变飞行状态，如爬升、平飞、下滑等。对于稳定的飞机，要改变飞行状态就需要克服稳定力矩。例如要增大飞机迎角，就需要有一个克服稳定力矩的抬头力矩。驾驶员操纵升降舵上偏，平尾即产生一个抬头力矩，使飞机在增大的迎角下得到平衡，这就是平尾的纵向操纵作用。
平尾按相对于机翼的上下位置不同，大致分为高平尾、中平尾和低平尾三种型式。平尾处于飞机尾部，气流在流经平尾以前先受到机身、机翼和发动机短舱等的影响，速度减小，方向也有变化。此外，螺旋桨滑流或发动机的喷流也会改变平尾的升力。它们对平尾的稳定和操纵效能都有较大影响。由于影响平尾工作的各种因素随迎角和速度而变化，要想选择一个合适的平尾位置，保证在所有飞行状态下都有较高的平尾效能，是一件很困难的事情，经常要经过大量风洞实验才能最后选定。 在 “三叉戟”旅客机上，平尾在垂直尾翼的顶端。从飞机正面看，平尾与垂尾构成T字形，故取名T形尾翼。这种飞机发动机短舱位于机身尾部两侧，机翼位置靠后，只有将平尾移至垂尾顶端才能躲开机翼、发动机短舱和喷流的影响。由于垂尾是后掠的，故又能使平尾尽量远离机翼，提高平尾的效能。在很多超音速歼击机上,由于机身尾部长度较短,平尾非常靠近机翼，如将平尾放在较低的位置上（机翼翼弦平面以下），在大迎角时就能避开机翼、机身，减小它们对平尾的不利影响。
亚音速时，偏转升降舵还会影响前面水平安定面上的升力，操纵效率较高。超音速时，升降舵的偏转对前面的安定面没有影响，舵面操纵效率大为下降。因此，在超音速飞机上将水平尾翼做成可操纵偏转的整体，称为全动平尾。在全动平尾上不再有安定面和升降舵之分。全动平尾的构造与机翼相同，但是翼面的全部弯矩和扭矩载荷在根部都要集中到转轴上来，并且支承点是可转动的轴承，因此全动平尾根部结构复杂，重量也较大。
通常超音速飞机机翼的展弦比较小，机翼展长比平尾展长大不了多少。利用平尾差动来产生滚转操纵力矩已能满足飞行的要求。平尾左、右翼面既能同向偏转起升降舵作用，又能分别向不同方向偏转（差动）起副翼的作用，这就是差动平尾。采用差动平尾以后，就可以取消机翼上的副翼，因而机翼整个后缘都可安装襟翼以改善飞机的起飞、着陆性能和机动性。在变后掠翼飞机上，机翼可以绕垂直（翼弦面）枢轴转动（常称掠动），如在机翼上装副翼，它在大后掠角位置上根本无法工作，因此只能采用差动平尾作为主要滚转操纵面。
在如今尾翼不仅仅运用在飞机上，越来越多的，运用到了汽车上，尤其是跑车或赛车等。汽车尾翼，专业的叫法为扰流板，属于汽车空气动力套件中的一部分。尾翼的主要作用是为了减少车辆尾部的升力，如果车尾的升力比车头的升力大，就容易导致车辆过度转向、后轮抓地力减少以及高速稳定性变差。
目前安装尾翼已经成为年轻车主彰显时尚个性的一种方式，安装大气美观的尾翼可以提高车辆的行驶稳定性，然而貌似简单的尾翼安装也有一定的学问。 在我国的一些地方常常将“汽车尾翼”称为“汽车导流板”，其实这种叫法是错误的。“汽车导流板”在轿车上确有其物，只不过是指轿车前部保险杠下方的抛物型风罩，而“汽车尾翼”则是安装在轿车后箱盖上的。国外一些人根据它的形状形象地称它为“雪橇板”，国内也有人称它为“鸭尾”。比较科学的叫法应为“汽车扰流器”或“汽车扰流翼”。我相信，随着时间的推移，尾翼技术会不断提高，不断发展，不论是在飞机上还是在汽车上。
1.2选题的依据和意义
尾翼是为了左右调向和保持水平平衡，而水平尾翼是为了调节高度和竖直平衡，在飞行过程中，尾翼起了很大的作用，是不可或缺的部分，有了尾翼，可以让飞机做出很多种动作，也因为这些，飞机在多种场合都有它的用武之地。虽然尾翼不论在结构，材料，技术上都处在一个较高的水平上，但是随着时间的推移，在各个领域，由于环境的要求，我们对尾翼的要求会不断的提高，这就需要我们不断创新，精益求精，以适应各种环境，在今后的道路上，我相信尾翼的发展将越来越受到人们的关注，其技术也越来越有所提高和成熟。
2. 研究的基本内容，拟解决的主要问题
根据设计题目的要求，分析冲压件成形的结构工艺性，分析冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求及所用材料是否符合冲压工艺要求。
在分析了冲压件的工艺性之后，通常可以列出几种不同的冲压工艺方案(包括工序性质、工序数目、工序顺序及组合方式)，从产品质量、生产效率、设备占用情况、模具制造的难易程度和模具寿命高低、工艺成本、操作方便和安全程度等方面，进行综合分所、比较，然后确定适合于工厂具体生产条件的最经济合理的工艺方案。
根据所确定的工艺方案和冲压件的形状持点、精度要求、生产批量、模具制造条件、操作方便及安全的要求，以及利用现有通用机械化、自动化装置的可能，选定冲模类型及结构型式，绘制模具结构草图。
1)计算毛坯尺寸，以便在最经济的原则下进行排样和合理使用材料。
2)计算冲压力(包括冲裁力、卸料力、顶件力、推件力等)，以便选择压力机。
3)计算模具压力中心，防止模具因受偏心负荷作用影响模具精度和寿命。
4)计算或估算模具各主要零件(凹模、凸模固定板、垫板、凸模)的外形尺寸，以及卸料橡胶或弹簧的自由高度等。
5)确定凸、凹模的间隙，计算凸、凹模工作部分尺寸。
3. 研究步骤、方法及措施
（1）根据飞机尾翼挤压工艺及模具设计的要求，查找国内外挤压工艺及模具设计研究现状和资料，并完成总体方案的设计；
（2）根据机构运动要求，完成飞机尾翼挤压工艺及模具设计；
（3）综合设计方案，画出有关装配图和零件图；
（4）结合图纸和设计方案写出说明书。
4. 研究工作进度
（1）第四周~第五周：调研查阅文献资料，完成开题报告。
（2）第六周~第八周：进行方案设计，完成总体设计。
（3）第九周~第十三周：进行技术设计，完成各部分结构设计（装配图）。
（4）第十四周~第十五周：设计计算完成论文说明书和外文翻译。
（5）第十六~第十七周：准备和参加答辩。
5. 主要参考文献
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