CN104816837A - 一种铝合金蒙皮数字化装配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铝合金蒙皮数字化装配方法，属于飞机制造领域。现有技术中对于蒙皮地装配，凭工人经验调整位置，装配精度低；蒙皮位置不准会造成蒙皮外形和骨架形状错位，再加上蒙皮本身的形状误差，造成铆接变形大，机身外观质量差；蒙皮对接缝质量差；手工划线误差大，重复精度低，效率低；在没有工装的情况下，铆接现场手工打磨余量，效率低，质量差，噪音大。本发明采用数字化工艺耳片定位技术，蒙皮可一次装夹到位，不需要反复调整；除工艺耳片外，蒙皮边缘为净边，不需要现场打磨余量；可大大提高装配效率和装配质量。
Description
技术领域
本发明属于飞机制造领域，具体地涉及一种铝合金蒙皮数字化装配方法。
背景技术
在使用数字制造技术之前，铝合金蒙皮没有工艺耳片定位孔；蒙皮边缘外保留一定宽度的余量；在铆接装配现场，铝蒙皮在装配工装上没有准确定位，工人凭经验调整蒙皮位置，认可调整位置后，用卡板、涨绳、夹钳将蒙皮与机身骨架束紧，配钻出铆钉孔，插上弹簧销定位；手工划出边缘线，确定要去除的余量，然后拆下蒙皮，现场手工打磨掉蒙皮余量。
如果蒙皮没有准确定位，凭工人经验调整位置，装配精度低；蒙皮位置不准会造成蒙皮外形和骨架形状错位，再加上蒙皮本身的形状误差，造成铆接变形大，机身外观质量差；蒙皮对接缝质量差；手工划线误差大，重复精度低，效率低；在没有工装的情况下，铆接现场手工打磨余量，效率低，质量差，噪音大。
发明内容
本发明采用数字化工艺耳片定位技术，蒙皮可一次装夹到位，不需要反复调整；除工艺耳片外，蒙皮边缘为净边，不需要现场打磨余量；可大大提高装配效率和装配质量。
在蒙皮上制出两个或更多的定位孔，利用这些定位孔在铆接装配夹具上准确定位蒙皮，这样就不用在铆接现场反复调整蒙皮位置；装夹到夹具上的蒙皮不用带余量。但蒙皮边缘线以内是不允许随便增加定位孔的。因此设想在边缘余量区设置定位孔。
具体步骤如下：
步骤一、采用数字化技术制造拉伸胎和铆接装配夹具,在拉伸胎上用玻璃钢压板钻模在蒙皮余量区钻出工艺耳片定位孔，所述工艺耳片定位孔选在蒙皮拉伸成型变形小并且曲率变化小的对称区域，所述定位孔的数量至少是两个；
步骤二、通过定位孔将蒙皮定位在拉伸胎上，按拉伸胎上的蒙皮切割线(EOP)将蒙皮切到净边尺寸，但保留工艺耳片；通过定位孔将蒙皮定位到铆接装配夹具上，配钻出蒙皮与框梁间的铆钉孔，并用弹簧销定位；
步骤三、拆下蒙皮，切除耳片；
步骤四、重新装到夹具上，用弹簧销定位铆钉孔；
步骤五、安装铆钉，完成铆接装配。
旧方法需手工划线，划线精度低，重复精度低；新方法中没有划线步骤；旧方法铆接现场在没有工装的前提下手工打磨蒙皮余量；新方法只需打磨掉工艺耳片，打磨工作量只有旧方法的不到1％。
通过本发明的装配方法提高了装配效率和装配质量。可实现蒙皮生产互换和使用互换。为蒙皮数字化自动钻铆装配提供了可靠的定位系统。
附图说明
图1是铝合金蒙皮、拉伸胎和玻璃钢压板之间的相对位置关系示意图；
图2是蒙皮在拉伸胎上钻孔状态；
图3是在拉伸胎上钻蒙皮工艺耳片定位孔；
图4是蒙皮毛坯钻孔后状态(余量区域未全部示出)；
图5是蒙皮切边后的状态；
图6是蒙皮在装配夹具上定位状态；
图7是蒙皮工艺耳片定位详图。
1-拉伸胎；2-铝合金蒙皮；3-玻璃钢压板；4-压板上的工艺耳片定位孔钻模；5-定位孔；6-蒙皮余量区域；7-工艺耳片；8-工艺耳片孔定位器
具体实施方式
本发明的一种铝合金蒙皮数字化装配方法，其具体过程如下：
步骤1：在拉伸胎上钻出工艺耳片定位孔
采用数字化技术制造拉伸胎和铆接装配夹具,在拉伸胎上用玻璃钢压板钻模在蒙皮余量区钻出工艺耳片定位孔，所述工艺耳片定位孔选在蒙皮拉伸成型变形小并且曲率变化小的对称区域，以为蒙皮后续加工工序提供准确的加工定位基准和装配定位基准；此外，由于拉伸胎和压板钻模使用了数字化制造手段，因而保证了工艺耳片定位孔与蒙皮几何形状高度协调，如图1、2、3、4所示；
步骤2：蒙皮定位切边
通过定位孔将蒙皮定位在数字化拉伸胎上，按玻璃钢压板边缘将蒙皮切到净边尺寸，留出工艺耳片；如图4所示；按拉伸胎上的蒙皮切割线检查蒙皮边缘。按拉伸胎和玻璃钢压板可以钻出其它产品孔。
本发明是利用拉伸胎上的蒙皮切割线(EOP)和压板，从而保证蒙皮边缘与定位孔协调。
步骤3：蒙皮装配定位
将带有工艺耳片孔的铝合金蒙皮，通过定位孔将蒙皮定位到铆接数字化装配夹具上，配钻出蒙皮与框梁之间的铆钉孔，并用弹簧销定位。
本发明利用成型阶段获得的装配定位基准(也是加工基准)，在基准不变的前提下，将蒙皮准确装夹到铆接装配夹具上，从而保证了蒙皮的形状、边缘、孔等结构特征与机体的框梁的相对位置高度协调一致，保证了蒙皮从成型、切边钻孔到装配的生产互换，并最终保证了蒙皮使用互换；如图5所示；
步骤4：切除工艺耳片
拆下蒙皮，切除工艺耳片；如图6所示；
步骤5：蒙皮铆接装配
将去除工艺耳片的蒙皮重新装到机体结构上，用弹簧销定位，打铆钉，完成铆接装配。
另外，拉伸胎的材料是铸铁或环氧塑料，数控加工；拉伸胎的玻璃钢压板制造方法：在模胎上垫出蒙皮料厚(铅皮)，在垫料上采用湿法糊制玻璃钢模板；待玻璃钢模板固化后，在其上钻出用于镶嵌工艺耳片定位孔钻套的大孔；按拉伸胎上的对应的定位孔(数控镗孔)灌装钻套(用环氧树脂)；压板的边缘按拉伸胎的蒙皮切割线制造。参见图3。
所述工艺耳片定位孔要选在蒙皮拉伸成型变形小的对称中间区域，曲率变化小的区域，且定位孔数量至少两个。以避免因蒙皮变形使定位孔轴线相对位置变化较大，造成定位困难。装配工装的定位器上的定位孔衬套可选一个为正常孔径，第二个定位孔衬套为长圆套，第三衬套(如果有)为大孔衬套。可避免定位困难。
另外，工艺耳片定位孔的位置应该由装配工装设计员确定和提出，并将孔位数据提交给拉伸胎工装设计员。以保证定位孔协调。
Claims (1)
1.一种铝合金蒙皮数字化装配方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、采用数字化技术制造拉伸胎和铆接装配夹具，在拉伸胎上用玻璃钢压板钻模在蒙皮余量区钻出工艺耳片定位孔，所述工艺耳片定位孔选在蒙皮拉伸成型变形小并且曲率变化小的对称区域，所述定位孔的数量至少是两个；
步骤二、通过定位孔将蒙皮定位在拉伸胎上，按拉伸胎上的蒙皮切割线将蒙皮切到净边尺寸，但保留工艺耳片；通过定位孔将蒙皮定位到铆接装配夹具上，配钻出蒙皮与框梁间的铆钉孔，并用弹簧销定位；
步骤三、拆下蒙皮，切除耳片；
步骤四、重新装到夹具上，用弹簧销定位铆钉孔；
步骤五、安装铆钉，完成铆接装配。
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