CN219076591U - 复合材料壁板长桁制孔工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于复合材料制造技术领域，公开了复合材料壁板长桁制孔工装，该复合材料壁板长桁制孔工装包括基体和衬套，基体开设有安装孔，安装孔的轴线垂直于长桁帽腰的表面，基体具有第一定位面和第二定位面，第一定位面与长桁帽腰相贴合，第二定位面与长桁缘条相贴合，衬套设置于安装孔内，衬套开设有导向孔，导向孔的轴线与安装孔的轴线重合，基体为具有斜面的梯形体，衬套开设有用于钻头导向的导向孔，沿导向孔伸入钻头进行排水孔初孔制备，利用第一定位面和第二定位面作为基准，保证钻孔位置精确，提高制孔定位的精确度和垂直度，降低成本，同时，保证该工装与长桁能够精确、稳定的贴合。

Description

复合材料壁板长桁制孔工装

技术领域

本实用新型涉及复合材料制造技术领域，尤其涉及复合材料壁板长桁制孔工装。

背景技术

飞机机身结构中最大的结构单元是壁板(蒙皮和长桁)，也是受力最严重的结构件，机身的大部分载荷都要通过壁板来传递。长桁作为机身结构的纵向构件，在桁条式机身中主要用来承受机身弯曲引起的轴向力，对于采用干长桁-湿蒙皮的共胶接成型工艺中，长桁可以在零件状态下较为简单的进行制孔，其排水孔一般位于长桁帽腰底部。但对于采用湿长桁-湿蒙皮的共固化成型工艺，由于蒙皮与长桁同时固化，使排水孔仅能在壁板状态下进行，并且排水孔位置靠近长桁底部R角，垂直于长桁的帽腰和缘条，制孔的操作空间不足，没有容易识别的定位参考。

常规机械化制孔工艺采用钻模板与制孔设备配合进行定位和制孔，手工制孔工艺则采用划线与垂直导套配合的方式进行定位制孔。针对机械化制孔工艺，常规设备伺服机构体积较大，难以伸入长桁间进行制孔，同时由于壁板为柔性支撑，其仅能保证支持区的局部外表面轮廓度，导致排水孔位置因公差累积偏差较大，影响排水效果。而针对手工制孔工艺，虽然空间要求较小，但是由于排水孔接近R角区域，划线基准难以识别导致定位困难，同时，传统导套仅在钻孔前进行制孔方向的调整，制孔过程中方向无法保证，导致制孔定位及制孔方向不精准。

因此，亟需复合材料壁板长桁制孔工装，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供复合材料壁板长桁制孔工装，与长桁能够精确、稳定的贴合，解决了复合材料壁板长桁制孔难以准确定位和保证垂直度的问题。

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型采用以下技术方案：

复合材料壁板长桁制孔工装，包括：

基体，所述基体开设有安装孔，所述安装孔的轴线垂直于长桁帽腰的表面，所述基体具有第一定位面和第二定位面，所述第一定位面与所述长桁帽腰相贴合，所述第二定位面与长桁缘条相贴合；

衬套，所述衬套设置于所述安装孔内，所述衬套开设有导向孔，所述导向孔的轴线与所述安装孔的轴线重合。

优选地，所述第一定位面和所述第二定位面之间的夹角与所述长桁帽腰和所述长桁缘条之间的夹角相等。

优选地，所述衬套的外周面与所述安装孔的孔壁相贴合。

优选地，所述衬套与所述基体可拆卸连接。

优选地，所述第一定位面和所述第二定位面之间设置有过渡面，所述长桁帽腰与所述长桁缘条之间的连接有相交线，所述相交线平行于所述过渡面，且所述相交线任意一点与所述过渡面之间的距离范围为4～8mm。

优选地，所述导向孔的直径与钻头制孔的钻孔孔径相等。

优选地，所述导向孔的直径范围为2～4mm。

优选地，所述基体设置有倒圆角。

优选地，所述第二定位面为曲面。

优选地，所述基体由聚氯乙烯材料制成。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的复合材料壁板长桁制孔工装，基体开设有安装孔，安装孔的轴线垂直于长桁帽腰的表面，基体具有第一定位面和第二定位面，第一定位面与长桁帽腰相贴合，第二定位面与长桁缘条相贴合，衬套设置于安装孔内，衬套开设有导向孔，导向孔的轴线与安装孔的轴线重合。基体为具有斜面的梯形体，衬套开设有用于钻头导向的导向孔，沿导向孔伸入钻头进行排水孔初孔制备。利用第一定位面和第二定位面作为基准，保证钻孔位置精确，提高制孔定位的精确度和垂直度，降低成本，同时，保证该工装与长桁能够精确、稳定的贴合。

附图说明

图1为本实用新型实施例中复合材料壁板长桁制孔工装的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例中复合材料壁板长桁制孔工装的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例中复合材料壁板长桁制孔工装与长桁配合的结构示意图。

附图标记：

100、长桁帽腰；200、长桁缘条；

1、基体；11、第一定位面；12、第二定位面；13、过渡面；14、倒圆角；

2、衬套；21、导向孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

常规机械化制孔工艺采用钻模板与制孔设备配合进行定位和制孔，手工制孔工艺则采用划线与垂直导套配合的方式进行定位制孔。针对机械化制孔工艺，常规设备伺服机构体积较大，难以伸入长桁间进行制孔，同时由于壁板为柔性支撑，其仅能保证支持区的局部外表面轮廓度，导致排水孔位置因公差累积偏差较大，影响排水效果。而针对手工制孔工艺，虽然空间要求较小，但是由于排水孔接近R角区域，划线基准难以识别导致定位困难，同时，传统导套仅在钻孔前进行制孔方向的调整，制孔过程中方向无法保证，导致制孔定位及制孔方向不精准。对此，本实施例提供了复合材料壁板长桁制孔工装，与长桁能够精确、稳定的贴合，解决了复合材料壁板长桁制孔难以准确定位和保证垂直度的问题。

如图1-图3所示，在本实施例中，复合材料壁板长桁制孔工装包括基体1和衬套2。其中，基体1开设有安装孔，安装孔的轴线垂直于长桁帽腰100的表面，基体1具有第一定位面11和第二定位面12，第一定位面11与长桁帽腰100相贴合，第二定位面12与长桁缘条200相贴合，衬套2设置于安装孔内，衬套2开设有导向孔21，导向孔21的轴线与安装孔的轴线重合。具体地，长桁为帽型结构，基体1为具有斜面的梯形体，将第一定位面11与长桁帽腰100贴合，第二定位面12与长桁缘条200贴合，衬套2开设有用于钻头导向的导向孔21，沿导向孔21伸入钻头进行排水孔初孔制备，然后利用扩孔刀进行扩孔，扩孔时利用扩孔刀的前端导向杆以保证制孔方向的准确度。利用第一定位面11和第二定位面12作为基准，保证钻孔位置精确，提高制孔定位的精确度和垂直度，适用于不同尺寸的长桁，降低成本，同时，保证该工装与长桁能够精确、稳定的贴合。优选地，第二定位面12为曲面。

进一步地，继续参照图1-图3，第一定位面11和第二定位面12之间的夹角与长桁帽腰100和长桁缘条200之间的夹角相等，保证第一定位面11和第二定位面12分别能够完全贴合对应的长桁帽腰100和长桁缘条200，从而保证钻孔位置精确。

进一步地，继续参照图1-图3，衬套2的外周面与安装孔的孔壁相贴合。具体地，将衬套2安装在基体1的安装孔内，衬套2与基体1相贴合，保证衬套2不用松脱。

进一步地，继续参照图1-图3，衬套2与基体1可拆卸连接。具体地，通过更换衬套2的方式保证该工装持续可用，有效降低成本，同时，根据钻孔的大小，更换不同尺寸的衬套2，以满足钻孔孔径的要求。

进一步地，继续参照图1-图3，第一定位面11和第二定位面12之间设置有过渡面13，长桁帽腰100与长桁缘条200之间的连接有相交线，相交线平行于过渡面13，且相交线任意一点与过渡面13之间的距离范围为4～8mm，以满足排水孔的位置要求。

进一步地，继续参照图1-图3，导向孔21的直径与钻头制孔的钻孔孔径相等。优选地，导向孔21的直径为3.26mm，可选地，导向孔21的直径范围为2～4mm。

进一步地，继续参照图1-图3，基体1设置有倒圆角14。具体地，防止基体1有尖锐的棱角划伤操作人员，能够起到保护的作用。

进一步地，继续参照图1-图3，基体1由聚氯乙烯材料制成。具体地，该工装可以通过机械加工或者3D打印的方式进行制备，其中，3D打印的材料可使用聚氯乙烯材料，成本低且加工周期较短，而机械加工涉及曲面加工，加工时间与3D打印相比更长，但精度高。可选地，基体1的材料不限于聚氯乙烯材料，加工方式也不限于3D打印技术。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.复合材料壁板长桁制孔工装，其特征在于，包括：

基体(1)，所述基体(1)开设有安装孔，所述安装孔的轴线垂直于长桁帽腰(100)的表面，所述基体(1)具有第一定位面(11)和第二定位面(12)，所述第一定位面(11)与所述长桁帽腰(100)相贴合，所述第二定位面(12)与长桁缘条(200)相贴合；

衬套(2)，所述衬套(2)设置于所述安装孔内，所述衬套(2)开设有导向孔(21)，所述导向孔(21)的轴线与所述安装孔的轴线重合。

2.根据权利要求1所述的复合材料壁板长桁制孔工装，其特征在于，所述第一定位面(11)和所述第二定位面(12)之间的夹角与所述长桁帽腰(100)和所述长桁缘条(200)之间的夹角相等。

3.根据权利要求1所述的复合材料壁板长桁制孔工装，其特征在于，所述衬套(2)的外周面与所述安装孔的孔壁相贴合。

4.根据权利要求1所述的复合材料壁板长桁制孔工装，其特征在于，所述衬套(2)与所述基体(1)可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的复合材料壁板长桁制孔工装，其特征在于，所述第一定位面(11)和所述第二定位面(12)之间设置有过渡面(13)，所述长桁帽腰(100)与所述长桁缘条(200)之间的连接有相交线，所述相交线平行于所述过渡面(13)，且所述相交线任意一点与所述过渡面(13)之间的距离范围为4～8mm。

6.根据权利要求1所述的复合材料壁板长桁制孔工装，其特征在于，所述导向孔(21)的直径与钻头制孔的钻孔孔径相等。

7.根据权利要求1所述的复合材料壁板长桁制孔工装，其特征在于，所述导向孔(21)的直径范围为2～4mm。

8.根据权利要求1所述的复合材料壁板长桁制孔工装，其特征在于，所述基体(1)设置有倒圆角(14)。

9.根据权利要求1所述的复合材料壁板长桁制孔工装，其特征在于，所述第二定位面(12)为曲面。

10.根据权利要求1所述的复合材料壁板长桁制孔工装，其特征在于，所述基体(1)由聚氯乙烯材料制成。

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