一种工字型复材长桁的定位组合装置及加筋壁板对接方法与流程

专利2025-04-15  4


本申请涉及复合材料壁板制造,具体是一种工字型复材长桁的定位组合装置及加筋壁板对接方法。


背景技术:

1、复合材料在飞机上的应用部位逐渐在由非承力部件、次承力部件发展到主承力部件,并向大型化、整体化方向发展。大型复合材料“工”型加筋壁板主要用于飞机的机翼壁板、机身壁板、平尾壁板、垂尾壁板,在生产制造时,主要以共胶结的工艺方法进行制造,且正在探索制造效率更高、成本更低、质量更好的共固化制造工艺。大型复合材料“工”型加筋壁板采用共固化工艺方法进行制造时,先将两个湿状态的复合材料]、[型长桁精确的组合成一个湿状态的工字型复材长桁,再对一组湿状态的工字型复材长桁进行定位、固定、旋转,与湿状态的复合材料蒙皮进行精确对接,形成湿状态的大型复合材料t型加筋壁板,最后通过固化工艺形成固态的大型复合材料t型加筋壁板。在大尺寸复材“工”型加筋壁板在共固化制造工艺中,由于大尺寸复材“工”型加筋壁板长度、宽度尺寸过大,导致长桁模具及定位组合工装沿长度方向、宽度方向刚度较弱、易变形,难以实现工字型复材长桁的精确定位、组合、旋转,及与湿状态的复合材料蒙皮的精确对接;此外,组合工字型复材长桁的]、[型长桁为半封闭长桁,工字型复材长桁组合、与蒙皮精确对接、长桁模具脱模的路径复杂,实现难度大。目前,针对用于大尺寸复材“工”型加筋壁板对接装置及方法研究较少,层次较低,更不存在应用实例,严重迟滞了大尺寸复材“工”型加筋壁板整体共固化成型制造的进程。因此,为了满足生产需要,亟待研究一种工字型复材长桁的定位组合装置及加筋壁板对接方法。


技术实现思路

1、为了解决生产实际问题,本发明提供了一种工字型复材长桁的定位组合装置及加筋壁板对接方法。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种工字型复材长桁的定位组合装置,工字型复材长桁由两个半框形结构组合而成,定位组合装置含有左右对称的两个半框模组件和多个夹紧接头,每个半框模组件含有复材成型模和保形模,复材成型模的一侧与半框长桁的外型面匹配,复材成型模的另一侧与保形模的侧面贴合,保形模的上表面延伸成翼状,其上设有连接夹紧接头的定位锁紧销,所述的夹紧接头的本体是一个基板,基板的下表面设有两条平行的导轨,两个托板滑动嵌接在导轨上,托板上设有与保形模连接的零点定位器,两个托板的中部与双向驱动装置连接,通过双向驱动装置可以调节两个托板之间的夹紧距离。

3、优选的,基板的上表面设有两个吊挂点。

4、优选的,连接在半框模组件两端头的夹紧接头的基板上连接一个中心定位板,该中心定位板上设有定位点,该定位点位于长桁两个半框形结构的对接面上。

5、本申请还提供了一种复材“工”型加筋壁板对接方法,所述的加筋壁板含有多个工字型复材长桁和复材蒙皮,其特征在于包含以下内容;

6、1将每个复材长桁通过如权利要求1或2或3所述的工字型复材长桁的定位组合装置在湿状态下进行夹紧定位;

7、2建立一个长桁翻转对接系统,该系统含有多个相同的同步运动的翻转对接装置,每个翻转对接装置通过伸缩悬吊组件与长桁模具组合装置的一个夹紧接头连接,多个翻转对接装置可带动长桁模具组合装置实现翻转运动;

8、3有一个壁板对接模具,该壁板对接模具中部为复材蒙皮成形位置,壁板对接模具的两端设有长桁定位点,长桁定位点与复材蒙皮成形位置具有精确的相对位置关系;

9、4将壁板对接模具平行置于长桁翻转对接系统的另一侧,使壁板对接模具处于长桁翻转对接系统的工作范围内;

10、5通过长桁翻转对接系统将依次将步骤1)中的定位组合装置与夹紧定位的复材长桁吊装翻转到壁板对接模具的上方,使定位组合装置两端的夹紧接头的定位点与壁板对接模具两端的长桁定位点对接,再将复材长桁定位组合装置的夹紧接头和保形模与长桁复材成型模分离实现复材长桁与复材壁板湿状态下的对接。

11、有益效果:本发明提供一种工字型复材长桁的定位组合装置及加筋壁板对接方法。该方法通过长桁定位组合装置对两根复合材料]、[型长桁产品及模具进行定位、组合、固定、夹紧,实现两根复合材料]、[型长桁形成一个湿状态工字型复材长桁;通过翻转对接系统、长桁定位组合装置协同运动,将大尺寸的湿状态工字型复材长桁翻转180度后与大尺寸湿状态复材蒙皮精确对接,形成大尺寸的湿状态复合材料“工”型加筋壁板;该装置形式简单,操作安全可靠,可大幅度提高大尺寸复材“工”型加筋壁板长桁、蒙皮的对接效率、提高制造质量、降低制造成本,对大尺寸复材“工”型加筋壁板的制造生产具有极大的积极意义。可直接推广到其它行业相似零件部件装配领域应用。



技术特征:

1.一种工字型复材长桁的定位组合装置,工字型复材长桁由两个半框形结构组合而成,其特征在于,所述的定位组合装置含有左右对称的两个半框模组件和多个夹紧接头,每个半框模组件含有复材成型模和保形模,复材成型模的一侧与半框长桁的外型面匹配,复材成型模的另一侧与保形模的侧面贴合,保形模的上表面延伸成翼状,其上设有连接夹紧接头的定位锁紧销,所述的夹紧接头的本体是一个基板,基板的下表面设有两条平行的导轨,两个托板滑动嵌接在导轨上,托板上设有与保形模连接的零点定位器,两个托板的中部与双向驱动装置连接,通过双向驱动装置可以调节两个托板之间的夹紧距离。

2.如权利要求1所述的工字型复材长桁的定位组合装置,其特征在于,所述基板的上表面设有两个吊挂点。

3.如权利要求1所述的工字型复材长桁的定位组合装置,其特征在于,连接在半框模组件两端头的夹紧接头的基板上连接一个中心定位板,该中心定位板上设有定位点,该定位点位于长桁两个半框形结构的对接面上。

4.一种复材“工”型加筋壁板对接方法,所述的加筋壁板含有多个工字型复材长桁和复材蒙皮,其特征在于包含以下内容;1)将每个复材长桁通过如权利要求1或2或3所述的工字型复材长桁的定位组合装置在湿状态下进行夹紧定位;2)建立一个长桁翻转对接系统,该系统含有多个相同的同步运动的翻转对接装置,每个翻转对接装置通过伸缩悬吊组件与长桁模具组合装置的一个夹紧接头连接,多个翻转对接装置可带动长桁模具组合装置实现翻转运动;3)有一个壁板对接模具,该壁板对接模具中部为复材蒙皮成形位置,壁板对接模具的两端设有长桁定位点,长桁定位点与复材蒙皮成形位置具有精确的相对位置关系;4)将壁板对接模具平行置于长桁翻转对接系统的另一侧,使壁板对接模具处于长桁翻转对接系统的工作范围内;5)通过长桁翻转对接系统将依次将步骤1)中的定位组合装置与夹紧定位的复材长桁吊装翻转到壁板对接模具的上方,使定位组合装置两端的夹紧接头的定位点与壁板对接模具两端的长桁定位点对接,再将复材长桁定位组合装置的夹紧接头和保形模与长桁复材成型模分离实现复材长桁与复材壁板湿状态下的对接。


技术总结
本发明提供了一种工字型复材长桁的定位组合装置及加筋壁板对接方法。该方法通过长桁定位组合装置对两根复合材料]、[型长桁产品及模具进行定位、组合、固定、夹紧,实现两根复合材料]、[型长桁形成一个湿状态工字型复材长桁;通过翻转对接系统、长桁定位组合装置协同运动,将大尺寸的湿状态工字型复材长桁翻转180度后与大尺寸湿状态复材蒙皮精确对接,形成大尺寸的湿状态复合材料“工”型加筋壁板。

技术研发人员:郭峰,赵成,闫喜强,马恒,王麒翔
受保护的技术使用者:中航西安飞机工业集团股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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