CN112536607B - 一种用于蒙皮拉形和数控铣切的组合工装及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于蒙皮拉形和数控铣切的组合工装及使用方法。组合工装包括拉形半模和铣切半模、吊环、零件压板、真空胶管、橡胶垫，拉形半模上表面为零件外形及其延伸面，长度方向两端设有拉形定位孔，拉形半模下表面与铣切半模上表面外形一致并且呈偏置关系。这种组合工装以铣切模基体作为组合工装基体，既满足蒙皮拉形对于工装强度及表面光滑度的要求，又能满足数控铣切对于工装的真空吸附要求。降低工装整体重量，减少工装所需数量，节省工装制造成本，具有较高的经济价值。
Description
技术领域
本发明涉及飞机蒙皮制造及蒙皮铣切技术领域，具体是一种可用于蒙皮拉形和数控铣切的组合工装及使用方法。
技术背景
飞机蒙皮零件是构成和维持飞机气动外形的关键零件。蒙皮零件的制造水平和产品质量直接影响着飞机的气动性能和使用寿命，是影响飞机制造周期、成本和效益的主要因素之一。
典型的蒙皮零件成形方法的工艺流程为：下料、拉形、粗切割、化铣、精切割、表处。拉形成形是飞机蒙皮类零件的主要成形方式之一，在飞机制造业中有着重要的地位。拉形一般是通过拉形设备上夹持毛料的夹钳与拉形模具的相对运动，最终使零件外形与模具外形一致的过程，所以对于拉形成形模具的要求非常高。并且随着飞机零件无余量装配技术的发展，数字化蒙皮铣切技术也逐渐被广泛应用。在现阶段蒙皮铣切中，平板零件可用数字化真空吸盘或是真空平台作为铣切夹具，但对于曲率较大零件来说，仍需设计专用的铣切工装。
制造蒙皮零件所需的拉形工装及铣切工装由于其双曲率、外形复杂的特点，加工难度大，费用高，平均生产周期可达5-7个月，严重影响着飞机制造的生产周期，同时每架飞机上蒙皮零件可达几千项，随着新机型的增加，工装存放成为各飞机制造厂急需解决的问题，所以精简工装数量成为技术改进中一项非常重要的工作。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种既可以用于蒙皮拉形成形又可以用于蒙皮零件数控铣切的组合工装。这种组合工装以铣切模基体作为组合工装基体，既满足蒙皮拉形对于工装强度及表面光滑度的要求，又能满足数控铣切对于工装的真空吸附要求。降低工装整体重量，减少工装所需数量，节省工装制造成本，具有较高的经济价值。
一种用于蒙皮拉形和数控铣切的组合工装，包括拉形半模和铣切半模、吊环、零件压板、真空胶管、橡胶垫，拉形半模上表面为零件外形及其延伸面，长度方向两端设有拉形定位孔，拉形半模下表面与铣切半模上表面外形一致并且呈偏置关系，长度方向设有导向柱，长度方向侧面中间设有定位凸台，铣切半模中心为凸台形状，凸台表面外形为零件外形及其延展，并在零件外形边缘处制有铣切槽，铣切槽内侧设有抽气孔，凸台四周设有零件压板，铣切半模上设有与拉形定位孔位置对应的铣切定位孔，同时在边缘设有与拉形半模定位凸台对应的定位孔，铣切半模长度方向边缘设有与拉形半模导向柱配合的导向孔，铣切半模侧面设有与抽气孔连接的真空胶管，拉形半模和铣切半模之间设有橡胶垫，吊环固定在拉形半模侧面和铣切半模宽度方向侧面。
该组合工装的使用方法，包括如下步骤：
步骤一：拉形前准备
拉形前用吊环将拉形半模的导向柱与铣切半模上的导向槽的位置对齐后，将上下半模合并，然后用螺栓通过定位凸台将拉形半模与铣切半模固定，确保零件拉形时上下半模之间不会产生位移。
步骤二：拉形成形
拉形成形时，通过铣切半模上的吊环将组合工装放于拉形机床台面，将零件毛料放于拉形半模上表面进行拉形成形，成形后按照拉形定位孔制取零件定位孔。
步骤三：铣切成形
铣切成形时，通过吊环将铣切半模运输至机床工作台，将拉形后毛料放于铣切半模上表面，通过零件定位孔将零件固定在铣切半模上，并用零件压板进行压紧，真空胶管连通真空泵进行抽气，使零件完全固定，机床按照数控程序通过走刀槽铣切零件外形，铣切完成后，关闭真空泵，卸下零件压板后取下零件，零件铣切完成。
本发明的优点在于：一种用于蒙皮拉形和数控铣切的组合工装，将原本需要两套工装的成形方法，改为一套组合工装，减少工装数量，节省工装制造及存放费用。组合工装采用将拉形与铣切工装分为两部分组合的方式，既可以保证拉形半模型面整体的光洁程度及曲率连续度，防止拉形时缺陷的产生，同时又可以保证铣切半模上零件加工区域的精度。组合工装基体为铣切半模，铣切半模上留有零件压板及真空管路，在加工过程中可以对零件进行可靠的固定，防止加工过程中震颤的产生，可广泛用于单双曲蒙皮零件的铣切。组合工装上半部分为拉形半模，在进行拉形工序时可快速对工装进行组合，同时铣切半模可保证拉形工装所需基体强度。
附图说明
图1组合工装铣切半模图
图2组合工装整体图
图中编号说明：1.铣切半模 2.铣切定位孔 3.铣切槽 4.吊环 5.零件压板 6.真空胶管 7.抽气孔 8.导向孔 9.拉形半模 10.定位凸台 11.导向柱 12.拉形定位孔 13.橡胶垫
具体实施方式
如图1-2所示，一种用于蒙皮拉形和数控铣切的组合工装，包括拉形半模9和铣切半模1、吊环4、零件压板5、真空胶管6、橡胶垫13，拉形半模9上表面为零件外形及其延伸面，长度方向两端设有拉形定位孔12，拉形半模9下表面与铣切半模1上表面外形一致并且呈偏置关系，长度方向设有导向柱11，长度方向侧面中间设有定位凸台10，铣切半模1中心为凸台形状，凸台表面外形为零件外形及其延展，并在零件外形边缘处制有铣切槽3，铣切槽3内侧设有抽气孔7，凸台四周设有零件压板5，铣切半模1上设有与拉形定位孔12位置对应的铣切定位孔2，同时在边缘设有与拉形半模9定位凸台10对应的定位孔，铣切半模1长度方向边缘设有与拉形半模9导向柱11配合的导向孔，铣切半模1侧面设有与抽气孔7连接的真空胶管6，拉形半模9和铣切半模1之间设有橡胶垫13，吊环4固定在拉形半模9侧面和铣切半模1宽度方向侧面。
该组合工装的使用方法，包括如下步骤：
步骤一：拉形前准备
拉形前用吊环4将拉形半模9的导向柱11与铣切半模1上的导向槽3的位置对齐后，将上下半模合并，然后用螺栓通过定位凸台10将拉形半模9与铣切半模1固定，确保零件拉形时上下半模之间不会产生位移。
步骤二：拉形成形
拉形成形时，通过铣切半模1上的吊环4将组合工装放于拉形机床台面，将零件毛料放于拉形半模9上表面进行拉形成形，成形后按照拉形定位孔12制取零件定位孔。
步骤三：铣切成形
铣切成形时，通过吊环4将铣切半模1运输至机床工作台，将拉形后毛料放于铣切半模1上表面，通过零件定位孔将零件固定在铣切半模1上，并用零件压板5进行压紧，真空胶管6连通真空泵进行抽气，使零件完全固定。机床按照数控程序通过走刀槽铣切零件外形。铣切完成后，关闭真空泵，卸下零件压板5后取下零件，零件铣切完成。
Claims (3)
1.一种用于蒙皮拉形和数控铣切的组合工装，包括拉形半模和铣切半模、吊环、零件压板、真空胶管、橡胶垫，其特征在于拉形半模上表面为零件外形及其延伸面，长度方向两端设有拉形定位孔，拉形半模下表面与铣切半模上表面外形一致并且呈偏置关系，长度方向设有导向柱，长度方向侧面中间设有定位凸台，铣切半模中心为凸台形状，凸台表面外形为零件外形及其延展，并在零件外形边缘处制有铣切槽，铣切槽内侧设有抽气孔，凸台四周设有零件压板，铣切半模上设有与拉形定位孔位置对应的铣切定位孔，同时在边缘设有与拉形半模定位凸台对应的定位孔，铣切半模长度方向边缘设有与拉形半模导向柱配合的导向孔，铣切半模侧面设有与抽气孔连接的真空胶管，拉形半模和铣切半模之间设有橡胶垫，吊环固定在组合工装上。
2.根据权利要求1所述的一种用于蒙皮拉形和数控铣切的组合工装，其特征在于吊环固定在拉形半模侧面和铣切半模宽度方向侧面。
3.根据权利要求1所述的一种用于蒙皮拉形和数控铣切的组合工装的使用方法，其特征在于使用方法包括如下步骤：
步骤一：拉形前准备，拉形前用吊环将拉形半模的导向柱与铣切半模上的导向槽的位置对齐后，将上下半模合并，然后用螺栓通过定位凸台将拉形半模与铣切半模固定，确保零件拉形时上下半模之间不会产生位移；
步骤二：拉形成形时，通过铣切半模上的吊环将组合工装放于拉形机床台面，将零件毛料放于拉形半模上表面进行拉形成形，成形后按照拉形定位孔制取零件定位孔；
步骤三：铣切成形时，通过吊环将铣切半模运输至机床工作台，将拉形后毛料放于铣切半模上表面，通过零件定位孔将零件固定在铣切半模上，并用零件压板进行压紧，真空胶管连通真空泵进行抽气，使零件完全固定，机床按照数控程序通过走刀槽铣切零件外形，铣切完成后，关闭真空泵，卸下零件压板后取下零件，零件铣切完成。
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