CN117484238A - 一种柔性蒙皮真空吸附工装结构 - Google Patents
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Abstract
一种柔性蒙皮真空吸附工装结构，通过便于插接和拆卸的纵向、横向插板与模具底板设计，可实现蒙皮模具的快速更换与调整；横向插板上设置的点状仿形面共同组成整个目标蒙皮的离散点云式仿形面，能够显著降低铣削加工中的蒙皮颤振，使加工精度得以保证。本发明通过设置点状仿形面的数量与密度，即可实现预期的加工精度和工序难易程度，不仅能够满足蒙皮大规模批量生产的需要，也同样适用于小批量生产和定制化需求，从而为生产线提供更高的灵活性。本发明的插板与底板均可采用轻量化材料结合激光切割工艺制造，相比现有浇铸式卡板模具大大降低了制造与安装难度，又便于对各部件进行独立维护和修复，有效节省了设备造价与长期使用成本。
Description
技术领域
本发明属于飞机蒙皮加工制造设备技术领域，具体涉及一种柔性蒙皮真空吸附工装结构。
背景技术
目前，在飞机柔性蒙皮的主流加工制造中多采用数控铣削结合真空吸附固定的方式，在铣削过程中蒙皮坯料通过多个真空吸盘柔性吸附以在加工中保持固定。然而，现有柔性蒙皮吸附方式与设备工装还存在诸多缺陷，譬如当铣刀经过的蒙皮加工位置常会发生颤振，进而影响切削稳定性与蒙皮的表面质量；设备中的真空吸盘离散分布，即使设置的数量较多仍无法避免离散支承点之间的蒙皮悬空区域，而在对悬空区域进行加工时，切削深度与表面粗糙度更难以精确控制。现阶段柔性工装多依赖于进口，价格也长期居高不下。某些现有技术中通过预先制造好的一组固定卡板模具对蒙皮进行定位，卡板与蒙皮的接触面被设计成与蒙皮多个局部位置处的曲线或曲面形状相符；但这些卡板主要通过浇铸制造，体积、重量与制造成本均相当巨大，安装拆卸不便，设计制造一旦完成即无法再修改和调整；并且对其蒙皮固定形面的设计与精密加工也颇具难度，虽然蒙皮与其贴合的局部表面可较好地避免颤振并保证精度，但在不同卡板之间的过渡区域仍无法杜绝上述现有技术的问题，在长期使用中的磨损也无法避免。因此，如何提供一种不影响蒙皮加工精度、成本低的柔性蒙皮吸附设备，是本领域中迫切需要解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，针对本领域中所存在的技术问题，本发明提供了一种柔性蒙皮真空吸附工装结构，由T型工作台和真空吸附模具组成；
其中，所述真空吸附模具固定安装T型工作台上；
所述真空吸附模具由一模具底板、多个纵向插板、多个横向插板、多个真空吸盘、与真空吸盘对应的多个吸盘安装调节座以及多个强磁定位器组成；每个所述纵向插板的下边缘间隔设置有多个凸起的插板导向块，用于插入所述模具底板上的相应定位孔并与其固定，纵向插板的上部间隔设置有多个梳齿；不同纵向插板之间相互平行设置于所述模具底板上；
每个所述横向插板的下部间隔设置有多个梳齿，横向插板的下边缘间隔设置有多个插板导向块，用于插入所述模具底板上的相应定位孔并与其固定；不同横向插板之间相互平行设置于所述模具底板上；
横向插板的相邻梳齿之间的缝隙与纵向插板的相邻梳齿之间的缝隙均作为榫卯插槽，用于相互配合插接，使横向插板与纵向插板相互交错垂直布置于模具底板上；
每个横向插板的上边缘表面均离散分布有多个与目标蒙皮形面不同局部所对应的点状仿形面；各横向插板上的点状仿形面共同构成完整目标蒙皮的离散点云式仿形面，用于作为蒙皮加工时的形面模具；
所述真空吸盘通过相应的吸盘安装调节座设置在模具底板上，用于将待加工的蒙皮坯料提供真空吸附力来使其贴合固定；
所述强磁定位器设置在纵向插板与横向插板的各插板导向块处，用于实现纵向插板和横向插板与模具底板之间的磁力固定与快速拆卸。
进一步地，基于预期的蒙皮加工精度与工序难以程度，具体设置真空吸附模具中所包含的横向插板具体数量、相邻横向插拔间的间隔距离、每个横向插板上的点状仿形面的数量及排列密度。
进一步地，在横向插板下部成对的开设有多个与插板导向块分别对应的螺栓安装孔，每个螺栓安装孔底部设有一竖直的螺栓通孔，螺栓从所述螺栓通孔中插入并从横向插板的下表面各插板导向块的左右两侧伸出，用于配合插板导向块将横向插板固定于模具底板上。
进一步地，所述模具底板、纵向插板和横向插板均为采用采用金属、合金、树脂或复合材料并通过激光切割制造的轻量化板件。
上述本发明所提供的柔性蒙皮真空吸附工装结构，通过便于插接和拆卸的纵向、横向插板与模具底板设计，可实现蒙皮模具的快速更换与调整；由横向插板上设置的多个点状仿形面共同组成了整个目标蒙皮的离散点云式仿形面，相比仅采用真空吸附的工装能够显著降低铣削加工中的蒙皮颤振，使加工精度得以保证。本发明通过设置点状仿形面的数量与密度，即可实现预期的加工精度和工序难易程度，不仅能够满足蒙皮大规模批量生产的需要，也同样适用于小批量生产和定制化需求，从而为生产线提供更高的灵活性。本发明的插板与底板均可采用轻量化材料结合激光切割工艺制造，相比现有浇铸式卡板模具大大降低了制造与安装难度，又便于对各部件进行独立维护和修复，有效节省了设备造价与长期使用成本。
附图说明
图1为本发明所提供柔性蒙皮真空吸附工装结构中的真空吸附模具结构示意图；
图2为本发明所提供柔性蒙皮真空吸附工装结构安装待加工蒙皮后的示意图；
图3为本发明所提供柔性蒙皮真空吸附工装结构中的横向插板可选结构示意图。附图标记释义：1-纵向插板，2-横向插板，3-模具底板，4-真空吸盘，5-吸盘安装调节座，6-强磁定位器，7-T型工作台，8-真空吸附模具，9-蒙皮，10-榫卯插槽，11-插板导向块，12-点状仿形面，13-紧固螺栓。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明是提供的柔性蒙皮真空吸附工装结构，如图1-3所示，由T型工作台7和真空吸附模具8组成；
其中，所述真空吸附模具固定安装T型工作台上；
所述真空吸附模具由一模具底板3、多个纵向插板1、多个横向插板2、多个真空吸盘4、与真空吸盘对应的多个吸盘安装调节座5以及多个强磁定位器6组成；每个所述纵向插板的下边缘间隔设置有多个凸起的插板导向块11，用于插入所述模具底板上的相应定位孔并与其固定，纵向插板的上部间隔设置有多个梳齿；不同纵向插板之间相互平行设置于所述模具底板上；
每个所述横向插板的下部间隔设置有多个梳齿，横向插板的下边缘间隔设置有多个插板导向块11，用于插入所述模具底板上的相应定位孔并与其固定；不同横向插板之间相互平行设置于所述模具底板上；
横向插板的相邻梳齿之间的缝隙与纵向插板的相邻梳齿之间的缝隙均作为榫卯插槽10，用于相互配合插接，使横向插板与纵向插板相互交错垂直布置于模具底板上；
每个横向插板的上边缘表面均离散分布有多个与目标蒙皮形面不同局部所对应的点状仿形面12；各横向插板上的点状仿形面共同构成完整目标蒙皮的离散点云式仿形面，用于作为蒙皮9加工时的形面模具；
所述真空吸盘通过相应的吸盘安装调节座设置在模具底板上，用于将待加工的蒙皮坯料提供真空吸附力来使其贴合固定；
所述强磁定位器设置在纵向插板与横向插板的各插板导向块处，用于实现纵向插板和横向插板与模具底板之间的磁力固定与快速拆卸。
在本发明的一个优选实施方式中，基于预期的蒙皮加工精度与工序难以程度，具体设置真空吸附模具中所包含的横向插板具体数量、相邻横向插拔间的间隔距离、每个横向插板上的点状仿形面的数量及排列密度。
在本发明的一个优选实施方式中，在横向插板下部成对的开设有多个与插板导向块分别对应的螺栓安装孔，每个螺栓安装孔底部设有一竖直的螺栓通孔，紧固螺栓13从所述螺栓通孔中插入并从横向插板的下表面各插板导向块的左右两侧伸出，用于配合插板导向块将横向插板固定于模具底板上。在采用紧固螺栓固定时也可以不使用所述强磁定位器。
在本发明的一个优选实施方式中，所述模具底板、纵向插板和横向插板均为采用采用金属、合金、树脂或复合材料并通过激光切割制造的轻量化板件。
应理解，本发明实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种柔性蒙皮真空吸附工装结构，其特征在于：由T型工作台和真空吸附模具组成；
其中，所述真空吸附模具固定安装T型工作台上；
所述真空吸附模具由一模具底板、多个纵向插板、多个横向插板、多个真空吸盘、与真空吸盘对应的多个吸盘安装调节座以及多个强磁定位器组成；每个所述纵向插板的下边缘间隔设置有多个凸起的插板导向块，用于插入所述模具底板上的相应定位孔并与其固定，纵向插板的上部间隔设置有多个梳齿；不同纵向插板之间相互平行设置于所述模具底板上；
每个所述横向插板的下部间隔设置有多个梳齿，横向插板的下边缘间隔设置有多个插板导向块，用于插入所述模具底板上的相应定位孔并与其固定；不同横向插板之间相互平行设置于所述模具底板上；
横向插板的相邻梳齿之间的缝隙与纵向插板的相邻梳齿之间的缝隙均作为榫卯插槽，用于相互配合插接，使横向插板与纵向插板相互交错垂直布置于模具底板上；
每个横向插板的上边缘表面均离散分布有多个与目标蒙皮形面不同局部所对应的点状仿形面；各横向插板上的点状仿形面共同构成完整目标蒙皮的离散点云式仿形面，用于作为蒙皮加工时的形面模具；
所述真空吸盘通过相应的吸盘安装调节座设置在模具底板上，用于将待加工的蒙皮坯料提供真空吸附力来使其贴合固定；
所述强磁定位器设置在纵向插板与横向插板的各插板导向块处，用于实现纵向插板和横向插板与模具底板之间的磁力固定与快速拆卸。
2.如权利要求1所述的柔性蒙皮真空吸附工装结构，其特征在于：基于预期的蒙皮加工精度与工序难以程度，具体设置真空吸附模具中所包含的横向插板具体数量、相邻横向插拔间的间隔距离、每个横向插板上的点状仿形面的数量及排列密度。
3.如权利要求1所述的柔性蒙皮真空吸附工装结构，其特征在于：在横向插板下部成对的开设有多个与插板导向块分别对应的螺栓安装孔，每个螺栓安装孔底部设有一竖直的螺栓通孔，螺栓从所述螺栓通孔中插入并从横向插板的下表面各插板导向块的左右两侧伸出，用于配合插板导向块将横向插板固定于模具底板上。
4.如权利要求1所述的柔性蒙皮真空吸附工装结构，其特征在于：所述模具底板、纵向插板和横向插板均为采用金属、合金、树脂或复合材料并通过激光切割制造的轻量化板件。
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| CN202311752106.2A CN117484238A (zh) | 2023-12-19 | 2023-12-19 | 一种柔性蒙皮真空吸附工装结构 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118143363A (zh) * | 2024-05-09 | 2024-06-07 | 上海诺倬力机电科技有限公司 | 蒙皮加工固定装置以及五轴加工设备 |
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2023
- 2023-12-19 CN CN202311752106.2A patent/CN117484238A/zh active Pending
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