本發明專利技術涉及一種復合材料機身壁板制造用長桁定位工裝，包括多組長桁定位卡板，長桁定位卡板用于與壁板成型工裝配合并對加筋壁板中的長桁進行定位；長桁定位卡板包括工裝骨架主體、連接定位組件和定位壓緊組件，工裝骨架主體的兩端通過連接定位組件與壁板成型工裝固定連接；多個定位壓緊組件沿工裝骨架主體的跨度方向依次間隔設置且用于定位相應截面位置的長桁。本發明專利技術還涉及一種復合材料機身壁板制造用長桁定位工裝的使用方法。該復合材料機身壁板制造用長桁定位工裝及使用方法的目的是解決大尺寸復雜曲率復合材料機身壁板的固化過程中的長桁位置滑移導致的壁板膠接質量不佳、長桁軸線位置偏差大、定位方式操作繁雜的問題。的問題。的問題。
【技術實現步驟摘要】
一種復合材料機身壁板制造用長桁定位工裝及其使用方法
[0001]本專利技術涉及復合材料制造
，具體涉及一種復合材料機身壁板制造用長桁定位工裝及其使用方法。
技術介紹
[0002]飛機機身結構中最大的結構單元是壁板(蒙皮和長桁)，也是受力最嚴重的結構件，機身的大部分載荷都要通過壁板來傳遞，長桁作為機身結構的縱向構件，在桁條式機身中主要用來承受機身彎曲引起的軸向力，另外長桁對蒙皮有支持作用，它提高了蒙皮的受壓、受剪失穩臨界應力，長桁相對位置的準確性極大的影響著機身壁板的整體結構性能。
[0003]復合材料機身壁板零件中常見的長桁結構為T型、Ω型等，由于機身結構的需要蒙皮內型面常出現雙曲率、大厚度的、大開口結構的變化，長桁會隨著蒙皮內型面結構的變化而變化。常用的復合材料機身壁板制造方案是將固化“干”長桁與未固化采用凹模鋪疊的“濕”蒙皮工膠接成型，由于已固化的“干”長桁是細長結構，長桁截面比較小、長度較長，長桁自身剛度不足，特別是對于弧度較高位置的長桁，在自然狀態下常出現自重導致的變形；由于蒙皮在固化前后存在一定的厚度偏差，且在蒙皮結構中存在的復雜厚度變化區域，常出現長桁粘接界面與蒙皮界面不匹配的問題，無法保證在共膠接過程中保證長桁軸線位置精度與粘接質量；在共膠接固化過程中，會出現長桁向弧度底的位置滑移的現象，導致輔助材料夾雜在膠接界面上，出現制造缺陷；在傳統的長桁定位工裝使用過程中，定位工裝無法移動，需要考慮定位型面防止干涉，降低定位精度，且定位型面與零件型面過于接近，拆裝這些定位工裝時都極容易磕碰零件，導致零件出現損傷；并且部分傳統的定位工裝需要將定位裝置預留到真空袋薄膜內，操作繁瑣，且容易出現真空泄露的情況，都嚴重影響機身壁板整體質量。
[0004]因此，專利技術人提供了一種復合材料機身壁板制造用長桁定位工裝及其使用方法。
技術實現思路
[0005](1)要解決的技術問題
[0006]本專利技術實施例提供了一種復合材料機身壁板制造用長桁定位工裝及其使用方法，解決了大尺寸復雜曲率復合材料機身壁板的固化過程中的長桁位置滑移導致的壁板膠接質量不佳、長桁軸線位置偏差大、定位方式操作繁雜的技術問題。
[0007](2)技術方案
[0008]本專利技術提供了一種復合材料機身壁板制造用長桁定位工裝，包括多組長桁定位卡板，所述長桁定位卡板用于與壁板成型工裝配合并對加筋壁板中的長桁進行定位；其中，
[0009]所述長桁定位卡板包括工裝骨架主體、連接定位組件和定位壓緊組件，所述工裝骨架主體的兩端通過所述連接定位組件與所述壁板成型工裝固定連接；多個所述定位壓緊組件沿所述工裝骨架主體的跨度方向依次間隔設置且用于定位相應截面位置的長桁。
[0010]進一步地，所述工裝骨架主體的兩側基座開設有用于與所述連接定位組件進行定
位的限位圓孔。
[0011]進一步地，所述連接定位組件包括導向銷軸、加強墊板、固定螺母及第一固定螺栓，所述導向銷軸、加強墊板、固定螺母安裝于所述壁板成型工裝的兩側平臺，所述固定螺母用于固定所述導向銷軸，所述加強墊板設于所述導向銷軸與所述固定螺母之間且固定于所述壁板成型工裝的側邊平臺對接面背部，所述第一固定螺栓位于所述導向銷軸的兩側且用于固定連接所述工裝骨架主體、所述壁板成型工裝。
[0012]進一步地，所述定位壓緊組件包括固定部和運動部；所述固定部的一端安裝于所述工裝骨架主體的下端，所述運動部設于所述固定部的另一端且用于對長桁進行彈性定位。
[0013]進一步地，所述固定部包括固定銷及連接件，所述運動部包括運動手柄、導向柱、壓緊螺母、型面定位塊及彈性元件；
[0014]所述連接件套設于所述導向柱的第一端且用于連接所述工裝骨架主體，所述型面定位塊活動連接于所述導向柱的第二端，所述導向柱沿其軸向開設有多個與所述固定銷相適配的固定銷孔，所述運動手柄與所述導向柱固定連接且用于帶動所述導向柱沿所述連接件的軸向運動；
[0015]所述壓緊螺母螺接于所述導向柱，所述彈性元件套設于所述導向柱且位于所述壓緊螺母與所述型面定位塊之間。
[0016]進一步地，所述運動部還包括限位銷，所述型面定位塊通過所述限位銷活動連接于所述導向柱；
[0017]所述限位銷依次插入所述導向柱、所述型面定位塊且可沿所述導向柱的軸向運動。
[0018]進一步地，所述型面定位塊上開設的限位銷孔為腰形孔。
[0019]進一步地，所述型面定位塊的內型面與所述長桁的理論外型面相適配。
[0020]進一步地，所述型面定位塊的內型面與所述長桁的理論外型面之間具有預留間隙。
[0021]本專利技術還提供了一種復合材料機身壁板制造用長桁定位工裝的使用方法，包括以下步驟：
[0022]1)將多組長桁定位卡板安裝到壁板成型工裝的定位截面上，使每個長桁定位卡板的定位壓緊組件處于遠離長桁的初始位置并固定；
[0023]2)在加筋壁板上安裝每個長桁后按壓長桁的膠接面，在每個長桁上放置輔助組件；
[0024]3)控制每個所述長桁定位卡板的定位壓緊組件移動到最終使用位置使其貼合所述輔助組件并固定；
[0025]4)依次完成每個所述長桁的定位，并進行端部封裝，進行固化工藝；
[0026]5)完成固化后，控制所有定位壓緊組件移動到遠離長桁的初始位置并固定，調離所述長桁定位卡板。
[0027](3)有益效果
[0028]綜上，本專利技術通過在定位界面上設置定位卡板，通過工裝骨架主體兩側的基座與壁板成型工裝建立定位關系，控制定位壓緊組件使長桁壓緊貼合蒙皮內型面，并施加一定
的法向壓緊力，模擬人工操作按壓待粘接的零件，且法向壓緊力會適應蒙皮固化前后的厚度變化，整個固化成型過程中持續施加壓緊力，定位壓緊組件可以有效控制長桁外形面的位置精度，能夠快速精準的定位，操作步驟簡單，定位可靠性強，有效防止固化過程中長桁產生偏移，避免了定位工裝使用過程中會磕碰零件的情況，有效提高了大尺寸、曲率復雜的壁板零件的成型質量。
附圖說明
[0029]為了更清楚地說明本專利技術實施例的技術方案，下面將對本專利技術實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面所描述的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1是本專利技術實施例提供的一種復合材料機身壁板制造用長桁定位工裝的裝配示意圖；
[0031]圖2是本專利技術實施例提供的一種復合材料機身壁板制造用長桁定位工裝的長桁定位卡板的結構示意圖；
[0032]圖3是圖2中A處放大圖；
[0033]圖4是本專利技術實施例提供的一種復合材料機身壁板制造用長桁定位工裝的連接定位組件的結構示意圖；
[0034]圖5是本專利技術實施例提供的一種復合材料機身壁板制造用長桁定位工裝的定位壓緊組件的結構示意圖；
[0035]圖6是本專利技術實施例提供的定位壓緊組件的第一動作狀態示意圖；
...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種復合材料機身壁板制造用長桁定位工裝，其特征在于，包括多組長桁定位卡板(3)，所述長桁定位卡板(3)用于與壁板成型工裝(1)配合并對加筋壁板(2)中的長桁(201)進行定位；其中，所述長桁定位卡板(3)包括工裝骨架主體(301)、連接定位組件(302)和定位壓緊組件(303)，所述工裝骨架主體(301)的兩端通過所述連接定位組件(302)與所述壁板成型工裝(1)固定連接；多個所述定位壓緊組件(303)沿所述工裝骨架主體(301)的跨度方向依次間隔設置且用于定位相應截面位置的長桁(201)。2.根據權利要求1所述的復合材料機身壁板制造用長桁定位工裝，其特征在于，所述工裝骨架主體(301)的兩側基座開設有用于與所述連接定位組件(302)進行定位的限位圓孔。3.根據權利要求1所述的復合材料機身壁板制造用長桁定位工裝，其特征在于，所述連接定位組件(302)包括導向銷軸(3021)、加強墊板(3022)、固定螺母(3023)及第一固定螺栓(3024)，所述導向銷軸(3021)、所述加強墊板(3022)、所述固定螺母(3023)安裝于所述壁板成型工裝(1)的兩側平臺，所述固定螺母(3023)用于固定所述導向銷軸(3021)，所述加強墊板(3022)設于所述導向銷軸(3021)與所述固定螺母(3023)之間且固定于所述壁板成型工裝(1)側邊平臺對接面背部，所述第一固定螺栓(3024)位于所述導向銷軸(3021)的兩側且用于固定連接所述工裝骨架主體(301)、所述壁板成型工裝(1)。4.根據權利要求1所述的復合材料機身壁板制造用長桁定位工裝，其特征在于，所述定位壓緊組件(303)包括固定部和運動部；所述固定部的一端安裝于所述工裝骨架主體(301)的下端，所述運動部設于所述固定部的另一端且用于對長桁(201)進行彈性定位。5.根據權利要求4所述的復合材料機身壁板制造用長桁定位工裝，其特征在于，所述固定部包括固定銷(3031)及連接件(3032)，所述運動部包括運動手柄(3033)、導向柱(3034)、壓緊螺母(3035)、型面定位塊(3036)及彈性元件(3037)；所述連接件(3032)套設于所述導向柱(3034)的第一端且用于連接所述工裝骨架主體(3...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王犇，薛向晨，張棟梁，
申請(專利權)人：中航復合材料有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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