CN104943849B - 一种铝蒙皮蜂窝夹层地板的制造方法 - Google Patents

一种铝蒙皮蜂窝夹层地板的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种铝蒙皮蜂窝夹层地板的制造方法，属于飞机制造领域。铝蒙皮蜂窝夹层结构主要用于飞机地板和飞机壁板；之前的90°蜂窝夹层整体封边框的成型比较困难和复杂，如果采用落垂模制造，可能会产生裂纹。本发明通过采用工艺耳片定位孔和装配孔实现了蜂窝夹层结构在胶接过程的封边框准确定位，确保胶接质量；通过耳片定位孔实现由胶接工序到钻孔工序的数字化移形，实现生产互换；通过装配孔定位实现装配生产互换。分段式封边框代替了整体封边框，降低了封边框的制造难度和制造成本。最终实现地板模块化制造，实现地板生产互换和使用互换。

Description

一种铝蒙皮蜂窝夹层地板的制造方法
技术领域
本发明属于飞机制造领域，具体地涉及一种铝蒙皮蜂窝夹层地板的制造方法。
背景技术
45°蜂窝夹层结构的封边框为多段式Z型铝合金件，用于加强固定地板，边缘便于装配铆接，封边框成碎片结构，组装胶接困难。这是一种新的封边框结构。参见图1、图2和图3。
铝蒙皮蜂窝夹层结构主要用于飞机地板和飞机壁板；之前的90°蜂窝夹层的封边框为封闭式整体Z型铝合金钣金件(参见图4)，整体封边框的成型比较困难和复杂，如果采用落垂模制造，可能会产生裂纹；如果零件尺寸大，模具尺寸就比较大，需要较大的冲压床身；如果采用整体引伸冲压制造整体封边框，需要复杂的引伸模具和较大尺寸的冲床，制造成本大。
发明内容
直边分段式45°封边框成型比较容易，只需要在折弯机上简单的折弯，不需要专用模具；但是分段封边框的胶接定位比较困难，如何将很多封边框与上下面板和蜂窝准确定位并实现生产过程的数字移形及互换是实现新结构的关键技术。
本发明提出了一种铝蒙皮蜂窝夹层地板的制造方法，包括以下步骤：
步骤1、数控加工工艺耳片定位孔和装配孔
在设计胶接模时，确定工艺耳片定位孔/装配孔的位置和大小，建立电子展开工艺数模，数控加工带有工艺耳片定位孔/装配孔的下面板和封边框，在折弯机上折出45°Z型封边框；胶接模上加工出对应的定位孔；
对不能引出工艺耳片的封边框采用装配孔定位，装配孔是对应铆钉孔的初孔；下面板上和胶接模上也要给出对应装配孔。
步骤2、在胶接模上胶接固化地板
通过工艺耳片定位孔/装配孔，用定位销将下面板、45°倒角蜂窝芯、上面板、45°Z型封边框和均压板定位装配到胶接模上，完成胶接固化得到地板。
步骤3、钻孔和灌装螺纹衬套
通过工艺耳片的定位孔/装配孔将地板定位到钻模板上，按照钻模板钻孔，然后在蜂窝芯孔内灌装螺纹衬套。
步骤4、切掉工艺耳片
步骤5、地板安装
通过装配孔，用弹簧销将地板定位到飞机的底部结构上，底部结构上的对应的装配孔是在底部结构装配夹具上用钻模钻制的，配合钻出其它铆钉孔，完成地板铆接装配。
步骤1中，每段封边框设置两个工艺耳片，下面板上给出对应的耳片。
由于封边框结构刚度弱，蜂窝芯的45°坡面在热压罐正压下会出现局部失稳，产生局部塌陷，为此为每段封边框还设计了均压板。对不能引出工艺耳片的封边框采用装配孔定位，装配孔是对应的铆钉孔的初孔，孔径只有2.1。
通过采用工艺耳片定位孔和装配孔实现了蜂窝夹层结构在胶接过程的封边框准确定位，确保胶接质量；通过耳片定位孔实现由胶接工序到钻孔工序的数字化移形，实现生产互换；通过装配孔定位实现装配生产互换。分段式封边框代替了整体封边框，降低了封边框的制造难度和制造成本。最终实现地板模块化制造，实现地板生产互换和使用互换。
附图说明
图1是铝蒙皮蜂窝夹层结构地板；
图2是地板的结构组成；
图3是地板切面；
图4是整体直角封边框直角蜂窝夹层结构；
图5是胶接前地板的封边框(带工艺耳片)、下面板(带工艺耳片)、均压板(带工艺耳片)的状态；
图6是地板胶接模；
图7是下面板在胶接模上安装定位；
图8是蜂窝芯和上面板在胶接模上定位；
图9是封边框和均压板在胶接膜上定位
图10是将下面板、封边框和均压板用定位销定位在胶接膜上；
图11是胶接固化后地板状态；
图12是通过工艺耳片孔在钻模上定位并钻孔；
图13是通过装配孔在机身底部结构上定位地板；
图14是用装配孔定位封边框。
其中，1-下面板；2-45°倒角蜂窝芯；3-上面板；4-45°Z型封边框；5-直角封边框；6-均压板；7-下面板的工艺耳片；8-封边框工艺耳片；9-均压板工艺耳片；10-工艺耳片定位孔；11-装配孔；12-下面板工艺耳片定位孔；13-下面板工艺耳片定位孔；14-装配孔定位销；15-胶接模；16-工艺耳片定位销；17-钻模板；18-定位螺栓
具体实施方式
本发明的铝蒙皮蜂窝夹层地板的制造方法，具体过程如下：
步骤1、数控加工工艺耳片定位孔/装配孔
在设计胶接模15时，确定工艺耳片定位孔/装配孔的位置和大小；建立电子展开工艺数模，数控加工带有工艺耳片定位孔/装配孔的下面板1和封边框；在折弯机上折弯出45°Z型封边框4。
下面板1(贴模面零件)上有两个三角形工艺耳片用于定位下面板1，定位孔直径是6mm，下面板1上的其它工艺耳片是半圆形，其作用是封边框工艺耳片8的垫片，其孔为销钉通过孔，孔径大于6mm。每段封边框有两个工艺耳片定位孔，直径6mm，每段封边框的均压板6也有两个对应的工艺耳片，其上的定位孔孔径大于6mm，使封边框能产生一定的游动量。
胶接模15上数控加工出对应的定位孔/装配孔，孔径6mm，对于每段封边框的两个工艺耳片定位孔，胶接膜15上对应的定位孔/装配孔可以一个加工成圆孔6mm，另一个取长圆孔，降低装配定位难度。
对不能引出工艺耳片的封边框采用装配孔11定位，装配孔11是对应铆钉孔的初孔，参见图14。
步骤2、在胶接模上胶接固化地板
通过工艺耳片定位孔/装配孔，用定位销将下面板1、45°倒角蜂窝芯2、上面板3、45°Z型封边框4和均压板6定位装配到胶接模15上，完成胶接固化，参见图6-图10。固化脱模后的地板状态参见图11。
步骤3、钻孔和灌装螺纹衬套
通过工艺耳片孔将地板定位到钻模板上，然后在蜂窝芯孔内灌装螺纹衬套。
步骤4、切掉工艺耳片
切掉工艺耳片后的地板状态参见图1。
步骤5、地板安装
通过装配孔，用弹簧销将地板定位到飞机的底部结构上，底部结构上的对应的装配孔是在底部结构装配夹具上用钻模钻制的。配合钻出其它铆钉孔，完成地板铆接装配。参见图13。

Claims (1)

1.一种铝蒙皮蜂窝夹层地板的制造方法，包括以下步骤：
步骤1、数控加工工艺耳片定位孔/装配孔
在设计胶接模时，确定工艺耳片定位孔/装配孔的位置和大小，对不能引出工艺耳片的封边框采用装配孔定位，装配孔是对应铆钉孔的初孔；建立电子展开工艺数模，数控加工带有工艺耳片定位孔/装配孔的下面板和封边框，在折弯机上折出45°Z型封边框；胶接模上加工出对应的定位孔/装配孔；
步骤2、在胶接模上胶接固化地板
通过工艺耳片定位孔/装配孔，用定位销将下面板、45°倒角蜂窝芯、上面板、45°Z型封边框和均压板定位装配到胶接模上，完成胶接固化得到地板；
步骤3、钻孔和灌装螺纹衬套
通过工艺耳片的定位孔/装配孔将地板定位到钻模板上，按照钻模板钻孔，然后在蜂窝芯孔内灌装螺纹衬套；
步骤4、切掉工艺耳片
步骤5、地板安装
通过装配孔，用弹簧销将地板定位到飞机的底部结构上，底部结构上的对应的装配孔是在底部结构装配夹具上用钻模钻制的，配合钻出其它铆钉孔，完成地板铆接装配。
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