CN109228276A - 一种飞机机舱罩热成型设备及其制作方法 - Google Patents

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吕超
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张志轩
罗彦宁
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Abstract

本发明公开了一种飞机机舱罩热成型设备及其制作方法，其特征在于，包括箱体、盖板，所述箱体中部设置有隔热层，所述隔热层的下方设置有风机与电热丝，所述风机的出口处设有气流分布口，所述气流分布口与电热丝正对，所述支撑板的上方设置有机舱罩模具，工件与耐高温塑料形成气囊，气囊上设置有进气管，进气管上设有进气阀，所述盖板放置在气囊的上方，通过该工艺方法，可生产出整体性好、精度高、一次成型的产品，经过合理的高温热加工工艺与精确的降温过程控制使得所生产的机舱罩产品力学性能优良、产品质量稳定、重复性好、抗疲劳性能提高。

Description

一种飞机机舱罩热成型设备及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种飞机机舱罩制造方法，具体涉及一种飞机机舱罩热成型设备及其制作方法。
背景技术
民用飞机是一种面向全球竞争的商品，是现代科学技术的高度集成。民用飞机科学技术是一个国家科学技术水平和工业发展水平的直接体现，也是一个国家参与全球经济合作加速进入世界科技大国的重要力量。从市场发展前景看来，伴随着航空技术的进步和运输组织管理及服务水平的提高，特别是大型民用运输机出现后，世界民航业一直处于快速增长状态。到目前，全球形成了以北美、欧洲和亚太地区为主的三大航空市场，共占全球市场份额接近90％。从上个世纪80年代以来，受经济全球化、发达国家放松航空管制以及向后工业化转变等一系列因素的影响驱动，世界民航业呈现出一些值得关注的重要特征和趋势，使得发展格局和利益获取已经和正在发生着深刻变化。近十多年来，高新科技的研制和应用正在并将进一步提升民用航空的安全水平，促进民用航空持续快速发展。由于飞机在空中高速飞行，使得它不同于地面上的一般机械产品，其气动外形及结构强度均需经过严格的设计论证，并对其制造准确度提出了很高要求。而飞机产品由大量零部件组成，其装配与生产工艺复杂，需要运用大量专门的工艺装备，由于飞机结构复杂，在飞机制造中，由于柔性件易变形特点，特别是那些形状复杂、尺寸大、刚性小的零件，都必须用体现零件尺寸和形状的专用工艺装备来装配和生产，以保证最终装配的零部件形状及尺寸的制造准确度。
本专利主要介绍了一种飞机机舱罩热成型设备及其制作方法，飞机机舱罩一般情况下都有制造商生产完成后，将成品运输到飞机组装公司后进行组装，期间在运输过程中经常会发生飞机机舱罩破损或损坏的情况，而且生产商所生产的飞机机舱罩在力学性能上也存在一定的缺陷，所以发明一种新型的飞机机舱罩制作方法，能解决在组装现场生产出在强度与力学性能优良的飞机机舱罩用以解决上述问题。
发明内容
本发明解决了现有技术存在的飞机机舱罩全部成品购买、且在加工过程中出现的机舱罩应力分布不均匀、结构上存在缺陷的问题，提供一种飞机机舱罩热成型设备及其制作方法，其应用时使用下沉式热加工工艺并在上部增加一个均匀的压力对其进行挤压，从而可得到结构合理应力分布均匀的飞机机舱罩。
本发明通过以下技术方案实现:
一种飞机机舱罩热成型设备及其制作方法，其特征在于，包括箱体、盖板，所述箱体中部设置有支撑板，所述支撑板的下方设置有风机与电热丝，所述风机的出口处设有气流分布口，所述气流分布口与电热丝正对，所述支撑板的上方设置有机舱罩模具，机舱罩模具上方放置有上料架，上料架上设置有进气管，进气管上设有进气阀，所述盖板放置在上料架的上方。
在实际使用过程中，设备安装好之后，首先将将耐高温的塑料膜履于有机玻璃板上并将周边密封，塑料膜与有机玻璃板形成一个气囊；再将机舱罩热成型设备中的上料架取出，并将准备好的机舱罩制作材料有机玻璃板水平固定在上料架上；之后，给电热丝通电加热并开启风机，将机舱罩热成型设备内的空气加热，当内部的空气温度达到60-80℃时开始向气囊内充入空气，与此同时机舱罩热成型设备内温度逐步升高并伴随气囊内的压力增加，有机玻璃开始软化受到自身向下的重力与上部气囊的挤压力使得有机玻璃向下贴近机舱罩模具，进一步增大气囊内的压力，使有机玻璃完全与机舱罩模具紧贴；最后，完成热加工步骤后，开始降低机舱罩热成型设备内的空气温度，并以下表的速度逐步降温，严格控制降温过程中每一阶段的温度，以保证不发生热残余应力的产生，降到室温后，最终完成整个加工过程。
进一步的，一种飞机机舱罩热成型设备及其制作方法，所述机舱罩模具由耐高温高强度材料制成。
进一步的，一种飞机机舱罩热成型设备及其制作方法，所述气囊由耐高温材料制成。
进一步的，一种飞机机舱罩热成型设备及其制作方法，所述机舱罩热成型设备内的温度控制在170-180℃。
进一步的，一种飞机机舱罩热成型设备及其制作方法，所述机舱罩热成型设备内设置有温度测试装置。
进一步的，一种飞机机舱罩热成型设备及其制作方法，所述温度测试装置与控制系统连接。
进一步的，一种飞机机舱罩热成型设备及其制作方法，所述风机的送风量可由控制系统调节。
综上所述，本发明的以下有益效果：
1、本发明一种飞机机舱罩热成型设备及其制作方法，通过飞机机舱罩热成型设备中合理设计的机舱罩模具结构可生产出整体性好、精度高、一次成型的产品。
2、本发明一种飞机机舱罩热成型设备及其制作方法，通过该工艺方法，经过合理的高温热加工工艺与精确的降温过程控制使得所生产的机舱罩产品力学性能优良、产品质量稳定、重复性好、抗疲劳性能提高。
3、本发明一种飞机机舱罩热成型设备及其制作方法，通过该飞机机舱罩热成型装置与工艺方法所制造的飞机机舱罩较传统制作方法产品各方面性能都比较优越，而且解决了国内民航企业飞机机舱罩需要从国外整体采购的弊端。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-箱体，2-风机，3-气流分布口，4-电热丝，5-机舱罩模具，6-支撑板，7-上料架，8-盖板，9-进气管，10-进气阀。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1所示，一种飞机机舱罩热成型设备及其制作方法，其特征在于，包括箱体1、盖板8，所述箱体1中部设置有隔热层6，所述隔热层6的下方设置有风机2与电热丝4，所述风机2的出口处设有气流分布口3，所述气流分布口3与电热丝4正对，所述隔热层6的上方设置有机舱罩模具5，机舱罩模具5上方放置有上料架7，上料架7上设置有进气管9，进气管9上设有进气阀10，所述盖板8放置在上料架7的上方，其中工艺步骤如下：
(1)将耐高温的塑料膜履于有机玻璃板上并将周边密封，塑料膜与有机玻璃板形成一个气囊；
(2)将机舱罩热成型设备中的上料架7取出，并将准备好的机舱罩制作材料有机玻璃板水平固定在上料架7的上；
(3)电热丝4通电加热并开启风机2，将机舱罩热成型设备内的空气加热，当内部的空气温度达到170-180℃时开始向气囊7内充入空气，与此同时机舱罩热成型设备内温度逐步升高并伴随气囊内的压力增加，有机玻璃开始软化受到自身向下的重力与上部气囊的挤压力使得有机玻璃向下贴近机舱罩模具5，进一步增大气囊内的压力，使有机玻璃完全与机舱罩模具5紧贴；
(4)完成热加工步骤后，开始降低机舱罩热成型设备内的空气温度，并以下表的速度逐步降温，严格控制降温过程中每一阶段的温度，以保证不发生热残余应力的产生，降到室温后，最终完成整个加工过程。
其中，所述机舱罩模具5由耐高温高强度材料制成，气囊由耐高温材料与加工材料密封制成，成型表面光滑无褶皱，机舱罩热成型设备内的温度控制在170-180℃，机舱罩热成型设备内设置有温度测试装置，温度测试装置与控制系统连接，风机2的送风量可由控制系统调节。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种飞机机舱罩热成型设备及其制作方法，其特征在于，包括箱体(1)、盖板(8)，所述箱体(1)中部设置有隔热层(6)，所述隔热层(6)的下方设置有风机(2)与电热丝(4)，所述风机(2)的出口处设有气流分布口(3)，所述气流分布口(3)与电热丝(4)正对，所述隔热层(6)的上方设置有机舱罩模具(5)，机舱罩模具(5)上方放置有上料架(7)，上料架(7)上设置有进气管(9)，进气管(9)上设有进气阀(10)，所述盖板(8)放置在上料架(7)的上方，其中工艺步骤如下：
(1)将耐高温的塑料膜履于有机玻璃板上并将周边密封，塑料膜与有机玻璃板形成一个气囊；
(2)将机舱罩热成型设备中的上料架(7)取出，并将准备好的机舱罩制作材料有机玻璃板水平固定在上料架(7)的上；
(3)电热丝(4)通电加热并开启风机(2)，将机舱罩热成型设备内的空气加热，当内部的空气温度达到170-180℃时开始向气囊(7)内充入空气，与此同时机舱罩热成型设备内温度逐步升高并伴随气囊内的压力增加，有机玻璃开始软化受到自身向下的重力与上部气囊的挤压力使得有机玻璃向下贴近机舱罩模具(5)，进一步增大气囊内的压力，使有机玻璃完全与机舱罩模具(5)紧贴；
(4)完成热加工步骤后，开始降低机舱罩热成型设备内的空气温度，并以下表的速度逐步降温，具体数据见下表：
温度(℃) 50 100 150 180 160 150 100 自然降温 时间(min) 30 30 30 60 30 30 300 --
严格控制降温过程中每一阶段的温度，以保证不发生热残余应力的产生，降到室温后，最终完成整个加工过程。
2.根据权利要求1所述的一种飞机机舱罩热成型设备及其制作方法，其特征在于，所述机舱罩模具(5)由耐高温高强度材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种飞机机舱罩热成型设备及其制作方法，其特征在于，所述气囊由耐高温材料与加工材料密封制成，成型表面光滑无褶皱。
4.根据权利要求1所述的一种飞机机舱罩热成型设备及其制作方法，其特征在于，所述机舱罩热成型设备内的温度控制在170-180℃。
5.根据权利要求1所述的一种飞机机舱罩热成型设备及其制作方法，其特征在于，所述机舱罩热成型设备内设置有温度测试装置。
6.根据权利要求5所述的一种飞机机舱罩热成型设备及其制作方法，其特征在于，所述温度测试装置与控制系统连接。
7.根据权利要求1所述的一种飞机机舱罩热成型设备及其制作方法，其特征在于，所述风机(2)的送风量可由控制系统调节。
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