CN108296290A - 一种蒙皮板的加工方法及铝合金碾压设备 - Google Patents

一种蒙皮板的加工方法及铝合金碾压设备 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种蒙皮板的加工方法及铝合金碾压设备，通过控制装置根据当前厚度和蒙皮板的目标厚度，确定底座的移动速度和碾压滚轮的边缘与所述铝合金带筋板材之间的距离；通过第一驱动装置根据所述移动速度驱动底座通过滑轨沿着第一方向滑动，以及通过第二驱动装置根据距离驱动碾压滚轮在第二方向上移动；在铝合金带筋板材移动过程中，通过碾压滚轮对所述铝合金带筋板材进行碾压处理，将铝合金带筋板材碾压到目标厚度，以及将铝合金带筋板材的部分物料碾压到每个缝隙中，形成所述蒙皮板的加强结构，通过铝合金碾压设备一体成型蒙皮板，使得结构上便于按等强度合理分布材料，减少加工工序。

Description

一种蒙皮板的加工方法及铝合金碾压设备
技术领域
本发明涉及造纸设备技术领域，尤其涉及一种蒙皮板的加工方法及铝合金碾压设备。
背景技术
飞机蒙皮是指包围在飞机骨架结构外且用粘接剂或铆钉固定于骨架上，形成飞机气动力外形的维形构件。飞机蒙皮与骨架所构成的蒙皮结构具有较大承载力及刚度，而自重却很轻，起到承受和传递气动载荷的作用。蒙皮承受空气动力作用后将作用力传递到相连的机身机翼骨架上，受力复杂，加之蒙皮直接与外界接触，所以不仅要求蒙皮材料强度高、塑性好，还要求表面光滑，有较高的抗蚀能力。
蒙皮与长桁、翼梁缘条连接在一起，组合成壁板(也称加筋板)。翼肋和梁、墙一起向壁板提供横向支持。蒙皮与长桁、翼梁缘条通过铆接连接在一起，组合成壁板。
研究表明：若加厚蒙皮则增重多，而增多长桁将增加工艺困难。且因铆接导致的表面质量问题会使阻力增大。
发明内容
鉴于上述技术问题，本发明实施例提供一种蒙皮板的加工方法及铝合金碾压设备，解决蒙皮因铆接导致的表面质量问题会使阻力增大的问题。
第一方面，提供了一种蒙皮板的加工方法，应用于铝合金碾压设备，所述铝合金碾压设备包括：滑轨、底座、支撑座、碾压滚轮、第一驱动装置、第二驱动装置、检测装置和控制装置，其中，所述底座与所述滑轨滑动连接，所述底座包括用于固定模具的固定部，通过固定在所述底座上的相邻模具之间形成缝隙；所述支撑座固定在所述底座的两侧，所述支撑座用于将所述碾压滚轮以可转动的方式固定在所述底座的上方，所述控制装置分别与所述第一驱动装置、第二驱动装置和检测装置电连接，所述第一驱动装置用于驱动所述底座通过所述滑轨沿着第一方向滑动，所述第二驱动装置用于驱动所述碾压滚轮在第二方向上移动，所述第一方向与所述第二方向垂直，所述检测装置用于检测铝合金带筋板材的厚度；所述加工方法包括：
根据所述蒙皮板的形状确定所需模具的形状；
将所述模具固定在底座上，将铝合金带筋板材放置在所述模具上，通过夹具固定，其中，所述铝合金带筋板材包括板件和加强筋，其中所述加强筋对应所述模具的缝隙处；
通过所述检测装置检测所述铝合金带筋板材的板件的当前厚度；
通过所述控制装置根据所述当前厚度和所述蒙皮板的目标厚度，确定所述底座的移动速度和所述碾压滚轮的边缘与所述铝合金带筋板材之间的距离；
通过所述第一驱动装置根据所述移动速度驱动所述底座通过所述滑轨沿着第一方向滑动，以及通过所述第二驱动装置根据所述距离驱动所述碾压滚轮在第二方向上移动；
在所述铝合金带筋板材移动过程中，通过所述碾压滚轮对所述铝合金带筋板材进行碾压处理，将所述铝合金带筋板材碾压到目标厚度，以及将所述铝合金带筋板材的部分物料碾压到缝隙中，进一步形成所述蒙皮板的加强结构。
可选地，所述根据所述蒙皮板的形状确定所需模具的形状，包括：
根据所述蒙皮板的加强结构的形状确定所需缝隙的形状；
根据所述缝隙的形状确定所需模具的形状。
可选地，所述缝隙的截面形状为工字型。
可选地，所述第二驱动装置为液压油缸。
可选地，所述将所述模具固定在底座上，包括：通过螺栓将将所述模具固定在底座上。
第二方面，还提供了一种铝合金碾压设备，包括：滑轨、底座、支撑座、碾压滚轮、第一驱动装置、第二驱动装置、检测装置和控制装置，其中，所述底座与所述滑轨滑动连接，所述底座包括用于固定模具的固定部，通过固定在所述底座上的相邻模具之间形成缝隙；所述支撑座固定在所述底座的两侧，所述支撑座用于将所述碾压滚轮以可转动的方式固定在所述底座的上方，其中，所述铝合金带筋板材包括板件和加强筋，其中所述加强筋对应所述模具的缝隙处，所述控制装置分别与所述第一驱动装置、第二驱动装置和检测装置电连接，所述第一驱动装置用于驱动所述底座通过所述滑轨沿着第一方向滑动，所述第二驱动装置用于驱动所述碾压滚轮在第二方向上移动，所述第一方向与所述第二方向垂直，所述检测装置用于检测所述铝合金带筋板材的当前厚度；所述控制装置根据所述当前厚度和所述蒙皮板的目标厚度，确定所述底座的移动速度和所述碾压滚轮的边缘与所述铝合金带筋板材之间的距离；所述第一驱动装置根据所述移动速度驱动所述底座通过所述滑轨沿着第一方向滑动，以及通过所述第二驱动装置根据所述距离驱动所述碾压滚轮在第二方向上移动；在所述铝合金带筋板材移动过程中，所述碾压滚轮对所述铝合金带筋板材进行碾压处理，将所述铝合金带筋板材碾压到目标厚度，以及将所述铝合金带筋板材的部分物料碾压到缝隙中，进一步形成所述蒙皮板的加强结构。
可选地，所述缝隙的截面形状为工字型。
可选地，所述第二驱动装置为液压油缸。
可选地，所述模具通过螺栓固定在底座上。
可选地，所述检测设备为红外测厚仪。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：通过铝合金碾压设备一体成型符合厚度要求的带加强结构的蒙皮板，使得结构上便于按等强度合理分布材料，减少加工工序，而且通过加工使壁板沿展向取得最佳的变厚度分布，使得蒙皮板的金属晶格更加细化和均匀。结构的总体和局部刚度好，蒙皮不易失稳，改善了气动特性。同时由于减少了铆钉数量，机翼表面更加光滑，提高了气动外形准确度：减少了装配工作量，减小了钉孔的应力集中以及它对壁板截面积的削弱。这样既减轻了紧固件的重量，又可改善疲劳性能，并减少了密封材料的用量。
附图说明
图1为本发明实施例的蒙皮板的加工方法的流程图；
图2为本发明实施例的铝合金碾压设备的结构图之一；
图3为本发明实施例的铝合金碾压设备的结构图之二；
图4为本发明实施例的铝合金碾压设备的结构图之三；
图5为本发明实施例的铝合金碾压设备的结构图之四；
图6为本发明实施例的缝隙的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将相同的名称区分开来，而不是暗示这些名称之间的关系或者顺序。
参见图1，图中示出了根据本发明实施例的蒙皮板的加工方法的流程，应用于铝合金碾压设备，参见图2至图6，铝合金碾压设备包括：滑轨(图中未示出)、底座21、支撑座22、碾压滚轮23、第一驱动装置(图中未示出)、第二驱动装置24、检测装置(图中未示出)和控制装置(图中未示出)，其中，所述底座21与所述滑轨滑动连接，所述底座21包括用于固定模具的固定部，通过固定在所述底座上的相邻模具26之间形成缝隙28；所述支撑座22固定在所述底座21的两侧，所述支撑座22用于将所述碾压滚轮23以可转动的方式固定在所述底座21的上方，所述控制装置分别与所述第一驱动装置、第二驱动装置24和检测装置电连接，所述第一驱动装置用于驱动所述底座21通过所述滑轨沿着第一方向滑动，所述第二驱动装置24用于驱动所述碾压滚轮23在第二方向上移动，所述第一方向与所述第二方向垂直，所述检测装置用于检测铝合金带筋板材27的厚度，具体步骤如下：
步骤101、根据所述蒙皮板的形状确定所需模具的形状；
需要说明的是，该蒙皮板可以应用于飞行器、路面交通工具或者水上交通工具，当然并不限于此。
步骤102、将所述模具固定在底座上，将铝合金带筋板材放置在所述模具上，通过夹具固定，其中，所述铝合金带筋板材包括板件和加强筋，其中所述加强筋对应所述模具的缝隙处；
步骤103、通过所述检测装置检测所述铝合金带筋板材的当前厚度；
步骤104、通过所述控制装置根据所述当前厚度和所述蒙皮板的目标厚度，确定所述底座的移动速度和所述碾压滚轮的边缘与所述铝合金带筋板材之间的距离；
步骤105、通过所述第一驱动装置根据所述移动速度驱动所述底座通过所述滑轨沿着第一方向滑动，以及通过所述第二驱动装置根据所述距离驱动所述碾压滚轮在第二方向上移动；
步骤106、在所述铝合金带筋板材移动过程中，通过所述碾压滚轮对所述铝合金带筋板材进行碾压处理，将所述铝合金带筋板材碾压到目标厚度，以及将所述铝合金带筋板材的部分物料碾压到缝隙中，进一步形成所述蒙皮板的加强结构。
在本发明实施例中，可选地，根据所述蒙皮板的形状确定所需模具的形状，包括：根据所述蒙皮板的形状确定所需缝隙的形状；根据所述缝隙的形状确定所需模具的形状。
在本发明实施例中，可选地，所述缝隙的截面形状为工字型，参见图6。
在本发明实施例中，可选地，所述第二驱动装置为液压油缸。
在本发明实施例中，可选地，所述将所述模具固定在底座上，包括：通过螺栓将将所述模具固定在底座上。
这样，通过铝合金碾压设备一体成型蒙皮板，使得结构上便于按等强度合理分布材料，通过加工使壁板沿展向取得最佳的变厚度分布。结构的总体和局部刚度好，蒙皮不易失稳，改善了气动特性。同时由于减少了铆钉数量，机翼表面更加光滑，提高了气动外形准确度：减少了装配工作量，减小了钉孔的应力集中以及它对壁板截面积的削弱。这样既减轻了紧固件的重量，又可改善疲劳性能，并减少了密封材料的用量。
参见图2至图6，图中示出了根据本发明实施例的一种铝合金碾压设备，包括：滑轨、底座21、支撑座22、碾压滚轮23、第一驱动装置、第二驱动装置24、检测装置和控制装置，其中，所述底座21与所述滑轨滑动连接，所述底座21包括用于固定模具的固定部，通过固定在所述底座上的相邻模具26之间形成缝隙28；所述支撑座22固定在所述底座21的两侧，所述支撑座22用于将所述碾压滚轮23以可转动的方式固定在所述底座21的上方，其中，所述铝合金带筋板材包括板件和加强筋，其中所述加强筋对应所述模具的缝隙处，所述控制装置分别与所述第一驱动装置、第二驱动装置24和检测装置电连接，所述第一驱动装置用于驱动所述底座21通过所述滑轨沿着第一方向滑动，所述第二驱动装置24用于驱动所述碾压滚轮23在第二方向上移动，所述第一方向与所述第二方向垂直，所述检测装置用于检测所述铝合金带筋板材27的当前厚度；所述控制装置根据所述当前厚度和所述蒙皮板的目标厚度，确定所述底座21的移动速度和所述碾压滚轮23的边缘与所述铝合金带筋板材27之间的距离；所述第一驱动装置根据所述移动速度驱动所述底座21通过所述滑轨沿着第一方向滑动，以及通过所述第二驱动装置24根据所述距离驱动所述碾压滚轮23在第二方向上移动；在所述铝合金带筋板材27移动过程中，所述碾压滚轮23对所述铝合金带筋板材进行碾压处理，将所述铝合金带筋板材碾压到目标厚度，以及将所述铝合金带筋板材27的部分物料碾压到缝隙28中，进一步形成所述蒙皮板的加强结构，例如工字型的加强结构。
在本发明实施例中，可选地，所述缝隙28的截面形状为工字型。
在本发明实施例中，可选地，所述第二驱动装置24为液压油缸。
在本发明实施例中，可选地，所述模具26通过螺栓固定在底座21上。
在本发明实施例中，可选地，所述检测设备为红外测厚仪。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：通过铝合金碾压设备一体成型蒙皮板，使得结构上便于按等强度合理分布材料，减少加工工序，而且通过加工使壁板沿展向取得最佳的变厚度分布。结构的总体和局部刚度好，蒙皮不易失稳，改善了气动特性。同时由于减少了铆钉数量，机翼表面更加光滑，提高了气动外形准确度：减少了装配工作量，减小了钉孔的应力集中以及它对壁板截面积的削弱。这样既减轻了紧固件的重量，又可改善疲劳性能，并减少了密封材料的用量。
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种蒙皮板的加工方法，应用于铝合金碾压设备，其特征在于，所述铝合金碾压设备包括：滑轨、底座、支撑座、碾压滚轮、第一驱动装置、第二驱动装置、检测装置和控制装置，其中，所述底座与所述滑轨滑动连接，所述底座包括用于固定模具的固定部，通过固定在所述底座上的相邻模具之间形成缝隙；所述支撑座固定在所述底座的两侧，所述支撑座用于将所述碾压滚轮以可转动的方式固定在所述底座的上方，所述控制装置分别与所述第一驱动装置、第二驱动装置和检测装置电连接，所述第一驱动装置用于驱动所述底座通过所述滑轨沿着第一方向滑动，所述第二驱动装置用于驱动所述碾压滚轮在第二方向上移动，所述第一方向与所述第二方向垂直，所述检测装置用于检测铝合金带筋板材的厚度；所述加工方法包括：
根据所述蒙皮板的形状确定所需模具的形状；
将所述模具固定在底座上，将铝合金带筋板材放置在所述模具上，通过夹具固定，其中，所述铝合金带筋板材包括板件和加强筋，其中所述加强筋对应所述模具的缝隙处；
通过所述检测装置检测所述铝合金带筋板材的板件的当前厚度；
通过所述控制装置根据所述当前厚度和所述蒙皮板的目标厚度，确定所述底座的移动速度和所述碾压滚轮的边缘与所述铝合金带筋板材之间的距离；
通过所述第一驱动装置根据所述移动速度驱动所述底座通过所述滑轨沿着第一方向滑动，以及通过所述第二驱动装置根据所述距离驱动所述碾压滚轮在第二方向上移动；
在所述铝合金带筋板材移动过程中，通过所述碾压滚轮对所述铝合金带筋板材进行碾压处理，将所述铝合金带筋板材碾压到目标厚度，以及将所述铝合金带筋板材的部分物料碾压到缝隙中，进一步形成所述蒙皮板的加强结构。
2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述根据所述蒙皮板的形状确定所需模具的形状，包括：
根据所述蒙皮板的加强结构的形状确定所需缝隙的形状；
根据所述缝隙的形状确定所需模具的形状。
3.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述缝隙的截面形状为工字型。
4.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述第二驱动装置为液压油缸。
5.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述将所述模具固定在底座上，包括：
通过螺栓将将所述模具固定在底座上。
6.一种铝合金碾压设备，其特征在于，包括：滑轨、底座、支撑座、碾压滚轮、第一驱动装置、第二驱动装置、检测装置和控制装置，其中，所述底座与所述滑轨滑动连接，所述底座包括用于固定模具的固定部，通过固定在所述底座上的相邻模具之间形成缝隙；所述支撑座固定在所述底座的两侧，所述支撑座用于将所述碾压滚轮以可转动的方式固定在所述底座的上方，其中，所述铝合金带筋板材包括板件和加强筋，其中所述加强筋对应所述模具的缝隙处，所述控制装置分别与所述第一驱动装置、第二驱动装置和检测装置电连接，所述第一驱动装置用于驱动所述底座通过所述滑轨沿着第一方向滑动，所述第二驱动装置用于驱动所述碾压滚轮在第二方向上移动，所述第一方向与所述第二方向垂直，所述检测装置用于检测所述铝合金带筋板材的当前厚度；所述控制装置根据所述当前厚度和所述蒙皮板的目标厚度，确定所述底座的移动速度和所述碾压滚轮的边缘与所述铝合金带筋板材之间的距离；所述第一驱动装置根据所述移动速度驱动所述底座通过所述滑轨沿着第一方向滑动，以及通过所述第二驱动装置根据所述距离驱动所述碾压滚轮在第二方向上移动；在所述铝合金带筋板材移动过程中，所述碾压滚轮对所述铝合金带筋板材进行碾压处理，将所述铝合金带筋板材碾压到目标厚度，以及将所述铝合金带筋板材的部分物料碾压到缝隙中，进一步形成所述蒙皮板的加强结构。
7.根据权利要求6所述的铝合金碾压设备，其特征在于，所述缝隙的截面形状为工字型。
8.根据权利要求6所述的铝合金碾压设备，其特征在于，所述第二驱动装置为液压油缸。
9.根据权利要求6所述的铝合金碾压设备，其特征在于，所述模具通过螺栓固定在底座上。
10.根据权利要求6所述的铝合金碾压设备，其特征在于，所述检测设备为红外测厚仪。
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