CN115071998A - 一种柔性可定力蒙皮形面保形装置及保形方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性可定力蒙皮形面保形装置及保形方法，保形装置含有弧形焊接梁、可定力支撑机构，上部限位机构、下部限位机构。多组可定力支撑机构、上部限位机构、下部限位机构在弧形焊接梁上均匀分布，每个可定力支撑机构可在径向、法向方向上可依据产品外形特征进行调整并限位锁紧。本发明提供了一种支撑机构位置可调，支撑力可定力调节，支撑头可自适应蒙皮形面的蒙皮形面支撑方法，实现了蒙皮形面支撑的柔性可调，对外形特征及尺寸相近的蒙皮产品具有普遍适用性。

Description

一种柔性可定力蒙皮形面保形装置及保形方法

技术领域

本申请涉及飞机部件的装配制造技术，具体是一种飞机蒙皮的保形支撑方法。

背景技术

飞机蒙皮是机翼和机身的重要组成部分，批量小，外形复杂，蒙皮零件的制造和装配质量直接影响飞机气动外形及质量。采用金属蒙皮时，为减轻蒙皮重量，会在蒙皮内侧均布设计下陷槽结构，下陷槽深度通常在0.5mm左右，通常采用化学铣切的加工方法，化学铣切加工工艺方法污染较严重，现阶段已经逐渐采用机械加工代替，为保证机械加工过程中金属蒙皮零件刚性的稳定性需对其内形进行支撑，需要一种蒙皮形面支撑方法满足不同外形蒙皮的加工需求；采用复材蒙皮时，复材蒙皮零件制造中通常为单侧形面为贴胎面，但在装配过程中避免不了对其非贴胎面的支撑，由于复材蒙皮非贴胎面外形没有公差保证，装配工装上需要一种蒙皮形面支撑方法满足对没有公差保证形面的支撑需求。

发明内容

本申请目的是提供一种柔性可定力蒙皮形面保形装置，该方法适用于不同外形特征的蒙皮形面支撑，不仅可以在形面法向方向进行调整，而且支撑末端可自适应蒙皮面法，并且可以进行支撑力调节，确定最合适的支撑力，在有效支撑的同时不会导致产品外形变化。

为达到以上目的，本申请采取如下技术方案予以实现：

一种柔性可定力蒙皮形面保形装置，包含弧形焊接梁、可定力支撑机构、上部限位机构、下部限位机构；多组可定力支撑机构、上部限位机构、下部限位机构在弧形焊接梁上均匀分布，蒙皮放置在多组可定力支撑机构上，每个可定力支撑机构可在径向、法向方向上可依据蒙皮外形进行调整对蒙皮进行保形。

弧形焊接梁弧度与待支撑蒙皮弧度一致，两侧面沿下弧线均布有可定力支撑机构安装孔，在可定力支撑机构安装孔一侧设有下部限位机构螺纹安装孔，沿上弧线在可定力支撑机构安装孔上方均布有上部限位机构圆弧形安装槽。

可定力支撑机构包括法向调整销轴、销轴锁紧螺母、螺纹撑杆、手柄、径向锁紧螺母、弹簧定力机构、柔性支撑接头，法向调整轴销一端为销轴锁紧螺母配合的螺纹，另一端沿周圈均布限位槽，中部制有垂直于轴线的与螺纹撑杆配合的螺纹孔，螺纹孔的上下端面制有径向锁紧螺母的压紧面，螺纹撑杆在中部轴向方向上开有上部限位机构可穿过的长圆通过槽，径向锁紧螺母穿过螺纹撑杆安装在法向调整轴销的压紧面上，手柄安装在螺纹撑杆一端，螺纹撑杆另一端与弹簧定力机构一端固定连接，弹簧定力机构另一端与柔性支撑接头固定连接，法向调整销轴安装在弧形焊接梁的可定力支撑机构安装孔上。

柔性支撑接头包括支撑头、支撑座、拉紧轴、拉紧弹簧、连接座，支撑头上部为平面下部为圆弧面，支撑头在上部轴线位置开有沉头孔，支撑座上部为与支撑头配合的圆弧面，下部开有用于拉紧轴穿过的台阶通孔，拉紧轴穿过支撑头的沉头孔和支撑座的台阶孔，拉紧弹簧套过拉紧轴，一端与拉紧轴固定连接，另一端抵在台阶通孔内的台阶面上，使支撑头可在支撑座的圆弧面内滑动且不脱落，支撑座下部与连接座固定连接，连接座与弹簧定力机构连接。

所述的上部限位机构包括有限位轴、限位螺母，限位轴尾部制有与限位螺母配合的螺纹，限位轴依次穿过弧形焊接梁上的圆弧形安装槽和螺纹撑杆上的长圆通过槽，限位轴尾部通过限位螺母固定在弧形焊接梁上，对可定力支撑机构进行限位。

下部锁紧机构包括顶紧螺栓、支座、螺栓，支座通过穿过螺纹安装孔的螺栓固定在弧形焊接梁上，支座上开有与顶紧螺栓配合的螺纹孔，顶紧螺栓穿过螺纹孔安装在支座上，顶紧螺栓与法向调整轴销上的限位槽配合。

本申请还提供一种柔性可定力蒙皮形面保形方法，包含以下内容：1)使用上述的柔性可定力蒙皮形面保形装置；2)将可定力蒙皮形面保形装置放置到蒙皮产品下方并固定；3)利用法向调整销轴将多组可定力支撑机构方向调整到与蒙皮支撑位置法线方向一致，然后锁紧上部限位机构的限位螺母，调整下部锁紧机构的顶紧螺栓与法向调整轴销上的限位槽配合，固定可定力支撑机构；4)旋转手柄使柔性支撑接头与蒙皮内形贴合；5)继续旋转手柄直至弹簧定力机构所示力值与所需支撑力一致，完成对蒙皮形面的定力支撑保形；6)重复2-5步骤，可按需完成其对它蒙皮形面的定力支撑保形。

本发明的有益效果在于：提供了一种支撑机构位置可调，支撑力可定力调节，支撑头可自适应蒙皮形面的蒙皮形面支撑方法，实现了蒙皮形面支撑的柔性可调，对外形特征及尺寸相近的蒙皮产品具有普遍适用性。

以下结合实施例附图对本申请作进一步详细描述。

附图说明

图1为柔性可定力蒙皮形面支撑方法示意图。

图2为柔性可定力蒙皮形面支撑方法局部示意图。

图3为可定力支撑机构安装剖面示意图。

图4为柔性支撑头示意图。

图中编号说明：1弧形焊接梁、2可定力支撑机构、3上部限位机构、4、下部限位机构、5安装孔、6螺纹安装孔、7圆弧形安装槽、8法向调整销轴、9销轴锁紧螺母、10螺纹撑杆、11手柄、12径向锁紧螺母、13固定销、14弹簧定力机构、15柔性支撑接头、16限位槽、17螺纹孔、18压紧面、19长圆通过槽、20支撑头、21支撑座、22拉紧轴、23拉紧弹簧、24连接座、25螺母、26垫片、27沉头孔、28台阶通孔、29限位轴、30限位螺母、31顶紧螺栓、32支座、33螺栓。

具体实施方式

参见图1-4，本申请的一种柔性可定力蒙皮形面保形装置，包含弧形焊接梁1、可定力支撑机构2、上部限位机构3、下部限位机构4；多组可定力支撑机构2、上部限位机构3、下部限位机构4在弧形焊接梁1上均匀分布，蒙皮放置在多组可定力支撑机构2上，每个可定力支撑机构2可在径向、法向方向上可依据蒙皮外形进行调整对蒙皮进行保形。

弧形焊接梁1弧度与待支撑蒙皮弧度一致，两侧面沿下弧线均布有可定力支撑机构2的安装孔5，在安装孔5一侧设有下部限位机构4的螺纹安装孔6，沿上弧线在安装孔5上方均布有上部限位机构3的圆弧形安装槽7。

可定力支撑机构2包括法向调整销轴8、销轴锁紧螺母9、螺纹撑杆10、手柄11、径向锁紧螺母12、固定销13、弹簧定力机构14、柔性支撑接头15，法向调整轴销8一端为销轴锁紧螺母9配合的螺纹，另一端沿周圈均布限位槽16，中部制有垂直于轴线的与螺纹撑杆10配合的螺纹孔17，螺纹孔17的上下端面制有径向锁紧螺母12的压紧面18，螺纹撑杆10在中部轴向方向上开有上部限位机构3可穿过的长圆通过槽19，径向锁紧螺母12穿过螺纹撑杆10安装在法向调整轴销8的压紧面18上，手柄11安装在螺纹撑杆10一端，螺纹撑杆10另一端与弹簧定力机构14一端利用固定销13固连，弹簧定力机构14另一端与柔性支撑接头15固定连接，法向调整销轴8安装在弧形焊接梁1上可定力支撑机构2的安装孔5上。

柔性支撑接头15包括支撑头20、支撑座21、拉紧轴22、拉紧弹簧23、连接座24、螺母25、垫片26，支撑头20上部为平面下部为圆弧面，支撑头20在上部轴线位置开有沉头孔27，支撑座21上部为与支撑头20配合的圆弧面，下部开有用于拉紧轴22穿过的台阶通孔28，拉紧轴22穿过支撑头20的沉头孔27和支撑座21的台阶通孔28，拉紧弹簧23套过拉紧轴22，一端与拉紧轴22利用螺母25垫片26固定连接，另一端抵在台阶通孔28内的台阶面上，使支撑头20可在支撑座21的圆弧面内滑动且不脱落，支撑座21下部与连接座24固定连接，连接座24与弹簧定力机构14连接。

上部限位机构包括有限位轴29、限位螺母30，限位轴29尾部制有与限位螺母30配合的螺纹，限位轴29依次穿过弧形焊接梁1上的圆弧形安装槽7和螺纹撑杆10上的长圆通过槽19，限位轴29尾部通过限位螺母30固定在弧形焊接梁1上，对可定力支撑机构2进行限位。

下部锁紧机构包括顶紧螺栓31、支座32、螺栓33，支座32通过穿过螺纹安装孔6的螺栓33固定在弧形焊接梁1上，支座32上开有与顶紧螺栓31配合的螺纹孔，顶紧螺栓31穿过该螺纹孔安装在支座32上，顶紧螺栓31与法向调整轴销8上的限位槽16配合。

本申请还提供一种柔性可定力蒙皮形面保形方法，包含以下内容：1)使用上述的柔性可定力蒙皮形面保形装置；2)将可定力蒙皮形面保形装置放置到蒙皮产品下方并固定；3)利用法向调整销轴8将多组可定力支撑机构2方向调整到与蒙皮支撑位置法线方向一致，然后锁紧上部限位机构3的限位螺母30，调整下部锁紧机构4的顶紧螺栓31与法向调整轴销8上的限位槽16配合，固定可定力支撑机构；4)旋转手柄11使柔性支撑接头15与蒙皮内形贴合；5)继续旋转手柄11直至弹簧定力机构14所示力值与所需支撑力一致，完成对蒙皮形面的定力支撑保形；6)重复2-5步骤，可按需完成其对它蒙皮形面的定力支撑保形。

Claims (7)

1.一种柔性可定力蒙皮形面保形装置，其特征在于包含弧形焊接梁、可定力支撑机构、上部限位机构、下部限位机构；多组可定力支撑机构、上部限位机构、下部限位机构在弧形焊接梁上均匀分布，蒙皮放置在多组可定力支撑机构上，每个可定力支撑机构可在径向、法向方向上可依据蒙皮外形进行调整对蒙皮进行保形。

2.根据权利要求1所述的一种柔性可定力蒙皮形面保形装置，其特征在于所述的弧形焊接梁弧度与待支撑蒙皮弧度一致，两侧面沿下弧线均布有可定力支撑机构安装孔，在可定力支撑机构安装孔一侧设有下部限位机构螺纹安装孔，沿上弧线在可定力支撑机构安装孔上方均布有上部限位机构圆弧形安装槽。

3.根据权利要求1所述的一种柔性可定力蒙皮形面保形装置，其特征在于所述的可定力支撑机构包括法向调整销轴、销轴锁紧螺母、螺纹撑杆、手柄、径向锁紧螺母、弹簧定力机构、柔性支撑接头，法向调整轴销一端为销轴锁紧螺母配合的螺纹，另一端沿周圈均布限位槽，中部制有垂直于轴线的与螺纹撑杆配合的螺纹孔，螺纹孔的上下端面制有径向锁紧螺母的压紧面，螺纹撑杆在中部轴向方向上开有上部限位机构可穿过的长圆通过槽，径向锁紧螺母穿过螺纹撑杆安装在法向调整轴销的压紧面上，手柄安装在螺纹撑杆一端，螺纹撑杆另一端与弹簧定力机构一端固定连接，弹簧定力机构另一端与柔性支撑接头固定连接，法向调整销轴安装在弧形焊接梁的可定力支撑机构安装孔上。

4.根据权利要求3所述的一种柔性可定力蒙皮形面保形装置，其特征在于所述的柔性支撑头包括支撑头、支撑座、拉紧轴、拉紧弹簧、连接座，支撑头上部为平面下部为圆弧面，支撑头在上部轴线位置开有沉头孔，支撑座上部为与支撑头配合的圆弧面，下部开有用于拉紧轴穿过的台阶通孔，拉紧轴穿过支撑头的沉头孔和支撑座的台阶孔，拉紧弹簧套过拉紧轴，一端与拉紧轴固定连接，另一端抵在台阶通孔内的台阶面上，使支撑头可在支撑座的圆弧面内滑动且不脱落，支撑座下部与连接座固定连接，连接座与弹簧定力机构连接。

5.根据权利要求1所述的一种柔性可定力蒙皮形面保形装置，其特征在于所述的上部限位机构包括有限位轴、限位螺母，限位轴尾部制有与限位螺母配合的螺纹，限位轴依次穿过弧形焊接梁上的圆弧形安装槽和螺纹撑杆上的长圆通过槽，限位轴尾部通过限位螺母固定在弧形焊接梁上，对可定力支撑机构进行限位。

6.根据权利要求1所述的一种柔性可定力蒙皮形面保形装置，其特征在于所述的下部锁紧机构包括顶紧螺栓、支座、螺栓，支座通过穿过螺纹安装孔的螺栓固定在弧形焊接梁上，支座上开有与顶紧螺栓配合的螺纹孔，顶紧螺栓穿过螺纹孔安装在支座上，顶紧螺栓与法向调整轴销上的限位槽配合。

7.一种柔性可定力蒙皮形面保形方法，其特征在于包含以下内容：1)使用如权利要求1或2或3或4或6所述的柔性可定力蒙皮形面保形装置；2)将可定力蒙皮形面保形装置放置到蒙皮产品下方并固定；3)利用法向调整销轴将多组可定力支撑机构方向调整到与蒙皮支撑位置法线方向一致，然后锁紧上部限位机构的限位螺母，调整下部锁紧机构的顶紧螺栓与法向调整轴销上的限位槽配合，固定可定力支撑机构；4)旋转手柄使柔性支撑接头与蒙皮内形贴合；5)继续旋转手柄直至弹簧定力机构所示力值与所需支撑力一致，完成对蒙皮形面的定力支撑保形；6)重复2-5步骤，可按需完成其对它蒙皮形面的定力支撑保形。

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