CN114043389A - 一种用于飞机双曲率蒙皮的卧式喷丸夹具 - Google Patents

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全力
王宏明
韩波
王波
李立敏
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Abstract

本申请提供一种用于飞机双曲率蒙皮的卧式喷丸夹具,属于航空技术领域,该装置框架、多个卡板压紧组件、卡板定位销、凸卡板组件和凹卡板组件,所述多个卡板压紧组件固定设置在所述框架的两个长边上,卡板压紧组件的数量根据蒙皮大小,以及卡板放置位置和数量来确定,所述卡板组件为凸卡板组件或凹卡板组件,所述凸卡板组件用于喷蒙皮外形凸面,所述凹卡板组件用于喷蒙皮内形凹面,所述卡板组件和所述框架通过所述卡板定位销实现定位;所述框架的表面设置有多个凹形槽,用于放置所述卡板组件,能够解决飞机双曲率蒙皮蒙皮零件的喷丸强化问题。

Description

一种用于飞机双曲率蒙皮的卧式喷丸夹具
技术领域
本申请属于航空技术领域,尤其涉及一种用于飞机双曲率蒙皮的卧式喷丸夹具。
背景技术
蒙皮是包围在飞机骨架结构外用铆钉或粘接剂固定于骨架上,形成飞机气动力外形的维形构件。蒙皮承受空气动力学作用后将作用力传递到相连的机身、机翼骨架上,整体过程受力复杂,由于蒙皮直接与外界接触,因此需要蒙皮具有较高的强度。
除机身段蒙皮为单曲率蒙皮外,机翼段、翼身对接段、垂平尾段蒙皮均采用了双曲率蒙皮,其制造成型难度比单曲率更大,为此需要对蒙皮类零件进行喷丸强化处理以提高表面强度。
铝合金蒙皮加工工艺为钣金成形,具有结构大且复杂的薄壁特点,呈现单曲率或双曲率的特点,因此在强化成型过程中极易发生复杂的弯扭、延展变形。因此迫切需要设计研发一套适用于大型飞机双曲率蒙皮的卧式喷丸夹具。
发明内容
为了解决现有技术中飞机双曲率蒙皮的喷丸问题,本申请提供一种用于飞机双曲率蒙皮的卧式喷丸夹具,所述技术方案如下:
本申请提供一种用于飞机双曲率蒙皮的卧式喷丸夹具,包括:框架、多个卡板压紧组件、卡板定位销、凸卡板组件和凹卡板组件,
所述多个卡板压紧组件固定设置在所述框架的两个长边上,卡板压紧组件的数量根据蒙皮大小,以及卡板放置位置和数量来确定,所述卡板组件为凸卡板组件或凹卡板组件,所述凸卡板组件用于喷蒙皮外形凸面,所述凹卡板组件用于喷蒙皮内形凹面,所述卡板组件和所述框架通过所述卡板定位销实现定位;
所述框架的表面设置有多个凹形槽,用于放置所述卡板组件。
可选地,每个所述卡板压紧组件包括:连接座、两个螺钉、凸卡板加高座、凹卡板加高座和两个压紧器,
所述连接座为L形结构,所述连接座的侧面设置有两个腰形孔,每个腰形孔设置有一个螺钉,每个所述卡板压紧组件通过螺钉与所述框架固定连接;
所述连接座的顶部设置有两个通孔,所述两个通孔分别设置有所述凸卡板加高座和所述凹卡板加高座,所述凸卡板加高座和所述凹卡板加高座分别设置有一个压紧器。
可选地,所述卡板定位销包括圆柱结构和台阶,所述台阶位于所述圆柱结构的中部。
可选地,所述卡板包括:开槽压板和转动压板,
所述卡板的边缘设置有第一螺纹孔,所述开槽压板和所述转动压板穿过所述第一螺纹孔以压紧飞机双曲率蒙皮,所述开槽压板用于压紧飞机双曲率蒙皮的非喷丸区,所述转动压板用于压紧飞机双曲率蒙皮的喷丸区。
可选地,所述框架为复材框架。
可选地,所述框架的长度为6米,宽度为2米,高度为200毫米。
可选地,每个凸形卡板的厚度为28毫米;每个凹形卡板的厚度为28毫米。
可选地,所述凸形卡板和凹形卡板为复材卡板。
本发明提供一种适用于大型飞机双曲率蒙皮的卧式喷丸夹具,重量轻便易于人机移动、结构简单便于拆卸,材料成本低节约资源,加工难度低保证了加工精度,并且夹具设计了零点定位系统可实现对定位型面卡板的快速定位,配合夹紧机构可上下调节卡板压紧组件对于不同曲度的卡板间接进行夹紧,卡板配有压板构件再直接实现对蒙皮的装夹,另外该蒙皮喷丸夹具外部可快速响应更换部分定位卡板组件以适应不同曲率的蒙皮装夹,从夹具制造与使用均降低加工操作人员劳动强度,提高生产效率。
附图说明
图1为本申请提供的一种飞机双曲率蒙皮喷丸工装的结构示意图;
图2为本申请提供的一种卡板压紧组件结构拆解的示意图;
图3为本申请提供的一种卡板定位销的结构示意图;
图4为本申请提供的一种卡板组件的结构示意图;
图5为本申请提供的一种卡板组件的结构示意图;
图6为本申请提供的安装工作示意图的结构示意图;
图7为本申请提供的另一安装工作示意图的结构示意图。
具体实施方式
为了使读者更加清晰地了解本方案,先对喷丸技术做一简单说明。借助于高速运动的弹丸流使材料或零件表层发生弹塑性变形,在表层产生残余压应力,从而提高抗疲劳与应力腐蚀开裂等使用性能,以及改善零件表面完整性的形变强化改性工艺技术。
本申请提供一种适用于大型飞机双曲率蒙皮的卧式喷丸夹具,如图1所示,包括框架1、多个卡板压紧组件2、卡板定位销3、凸卡板组件4和凹卡板组件5,
多个卡板压紧组件2固定设置在框架1的两个长边上,卡板压紧组件2的数量根据蒙皮大小,以及卡板放置位置和数量来确定,卡板组件为凸卡板组件或凹卡板组件,凸卡板组件4用于喷蒙皮外形凸面,凹卡板组件5用于喷蒙皮内形凹面,卡板组件和框架1通过卡板定位销3实现定位;
框架1的表面设置有多个凹形槽6,用于放置卡板组件。
可选地,如图2所示,每个卡板压紧组件2包括:连接座2a、两个螺钉2b、凸卡板加高座2c、凹卡板加高座2d和两个压紧器2e,
连接座2a为L形结构,连接座2a的侧面设置有两个腰形孔,每个腰形孔设置有一个螺钉2b,每个卡板压紧组件2通过螺钉2b与框架1固定连接;
连接座2a的顶部设置有两个通孔,两个通孔分别设置有凸卡板加高座2c和凹卡板加高座2d,凸卡板加高座2c和凹卡板加高座2d分别设置有一个压紧器2e。
如图3所示,卡板定位销3包括圆柱结构31和台阶32,台阶位于圆柱结构的中部。
如图4和图5所示,凸卡板组件包括多个凸形卡板4a,凹卡板组件包括多个凹形卡板。
凸形卡板或凹形卡板均设置有开槽压板6和转动压板7,
开槽压板6和转动压板7穿过第一螺纹孔以压紧飞机双曲率蒙皮,开槽压板6与转动压板7用于压紧飞机双曲率蒙皮的非喷丸区,暴露出蒙皮中间的喷丸区用于喷丸。
可选地,框架1为复材框架。
可选地,框架1的长度为6米,宽度为2米,高度为200毫米。
可选地,每个凸形卡板的厚度为28毫米;每个凹形卡板的厚度为28毫米。
可选地,凸形卡板和凹形卡板为复材卡板。
参见图6和图7,其为喷丸蒙皮凸形面使用凸形卡板和喷丸蒙皮凹形面使用凹形卡板的安装工作示意图。
本发明提供了一种能用于大型飞机双曲率蒙皮的卧式喷丸夹具,夹具体框架与卡板均为复合材料,连接座为铝合金,降低采用焊接钢材做主体框架的重量,便于工人搬运及卧式喷丸机的推送,L型的连接座开滑槽便于压紧器适应不同外形的卡板去压紧两端,其上开的两个孔也方便加高座旋转微调到合适的位置,压紧器上是螺纹机构的压头同样可以微调压紧卡板。
不同蒙皮喷丸只需要再另制按其外形贴合的卡板即可实现,节约了制造成本和周期,卡板与夹具体的连接取代传统的螺栓连接,拆装简单快捷、明显缩短加工准备周期和交付节点。工装的使用符合人机交互,降低喷丸加工过程中的风险。无论是材料,还是结构设计都人性化的避免造成对人对机床还有产品产生碰撞砸伤等危险,该工装经验证使用达到了使用需求,后期更换维修零部件成本低和换形周期短,适用于其他规格双曲率蒙皮的喷丸需求,夹具卡板和连接装置的互换性强,具备一定柔性。
以上仅表达了本申请的实施方式,其描述较为具体和详细,但且不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于飞机双曲率蒙皮的卧式喷丸夹具,其特征在于,包括:框架、多个卡板压紧组件、卡板定位销、凸卡板组件和凹卡板组件,
所述多个卡板压紧组件固定设置在所述框架的两个长边上,卡板压紧组件的数量根据蒙皮大小,以及卡板放置位置和数量来确定,所述卡板组件为凸卡板组件或凹卡板组件,所述凸卡板组件用于喷蒙皮外形凸面,所述凹卡板组件用于喷蒙皮内形凹面,所述卡板组件和所述框架通过所述卡板定位销实现定位;
所述框架的表面设置有多个凹形槽,用于放置所述卡板组件。
2.根据权利要求1所述的用于飞机双曲率蒙皮的卧式喷丸夹具,其特征在于,每个所述卡板压紧组件包括:连接座、两个螺钉、凸卡板加高座、凹卡板加高座和两个压紧器,
所述连接座为L形结构,所述连接座的侧面设置有两个腰形孔,每个腰形孔设置有一个螺钉,每个所述卡板压紧组件通过螺钉与所述框架固定连接;
所述连接座的顶部设置有两个通孔,所述两个通孔分别设置有所述凸卡板加高座和所述凹卡板加高座,所述凸卡板加高座和所述凹卡板加高座分别设置有一个压紧器。
3.根据权利要求1所述的用于飞机双曲率蒙皮的卧式喷丸夹具,其特征在于,所述卡板定位销包括圆柱结构和台阶,所述台阶位于所述圆柱结构的中部。
4.根据权利要求1所述的用于飞机双曲率蒙皮的卧式喷丸夹具,其特征在于,所述凸卡板组件包括多个凸形卡板,所述凹卡板组件包括多个凹形卡板,凸形卡板或凹形卡板均设置有开槽压板和转动压板,
所述开槽压板和所述转动压板穿过所述第一螺纹孔以压紧飞机双曲率蒙皮,所述开槽压板用于压紧飞机双曲率蒙皮的非喷丸区,所述转动压板用于压紧飞机双曲率蒙皮的喷丸区。
5.根据权利要求1所述的用于飞机双曲率蒙皮的卧式喷丸夹具,其特征在于,所述框架为复材框架。
6.根据权利要求1所述的用于飞机双曲率蒙皮的卧式喷丸夹具,其特征在于,所述框架的长度为6米,宽度为2米,高度为200毫米。
7.根据权利要求4所述的用于飞机双曲率蒙皮的卧式喷丸夹具,其特征在于,每个凸形卡板的厚度为28毫米;每个凹形卡板的厚度为28毫米。
8.根据权利要求7所述的用于飞机双曲率蒙皮的卧式喷丸夹具,其特征在于,所述凸形卡板和凹形卡板为复材卡板。
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