一种机翼翼盒卧式装配翼肋柔性保型装置和保型方法与流程

1.本技术涉及大型飞机机翼装配制造技术领域，特别是一种机翼翼盒卧式装配翼肋柔性保型装置和保型方法。


背景技术：

2.大型机翼翼盒采用卧式装配时，产品放置姿态决定了机翼翼肋水平放置。大型飞机的翼肋结构一般为整体机加的铝合金薄壁结构件，宽度、高度尺寸大、厚度非常小，厚度方向在夹持、加工、运输、定位等过程中均极易发生变形，特别是在受到厚度方向外力作用时，展向变形尤为显著，以往研制过程表明，其最大翼肋变形可达十几毫米，很难满足对翼肋轴线允许偏移
±
1.5mm的位置精度要求。所以，一直以来翼肋受力变形及保型都是大型飞机机翼装配的难点之一，保型结构过弱，起不到保型作用，保型结构过强，保型工装和产品的重量过大，会导致翼肋产品上下架困难，可操作性差。翼肋保型需要考虑保型定位的外界关联边界要素，正确的保型要素决定保型装置的主体定位结构设计方向，翼肋保型的主要技术要素为翼肋平面的结构刚性保型，即主要是控制展向变形；综上所述，翼肋的轻量化保型技术是大型机翼卧式装配的关键技术难点之一。
3.为了解决机翼卧式装配时翼肋的保型问题，需要研制一种既能保证刚性要求，重量轻、又易于拆卸、结构合理的翼肋保型装置。


技术实现要素：

4.为达到以上目的，本技术采取如下技术方案予以实现：
5.一种机翼翼盒卧式装配翼肋柔性保型装置，由多个保型单元连接而成，每个保型单元包括铝合金骨架，滑轨组件，外联关节，定位锁紧组件，可加工塑料护垫，铝合金骨架为铝合金薄壁型材结构，并开有不影响刚性的减轻孔，铝合金骨架两端头设有与外联关节相连接精确连接孔，底面上设有定位滑轨安装定位孔，外侧面上设有可加工塑料护垫安装孔，滑轨组件包括滑轨和两个滑块，滑轨安装在铝合金骨架底面，两个滑块可沿滑轨移动，滑轨中心设有不连续的长圆槽，滑块可以在滑轨内滑动并能固定在滑轨的任意位置上，滑块中心设有定位锁紧螺栓的螺纹孔。定位锁紧组件安装在滑块上，定位锁紧组件包括压块和定位锁紧螺栓，压块通过定位锁紧螺栓固定在滑块上。可加工塑料护垫贴合并固定在铝合金骨架外侧面，外联关节精确安装在铝合金骨架端头将多个保型单元连为完整的保型装置。
6.外联关节包括支承板、上盖板、下盖板、主轴、轴承、锥形压套，两根主轴平行布置，主轴两端头为与锥形压套配合的锥形镂空结构，主轴外径与轴承内径配合，并留有扩张余量，通过锥形压套将轴承锁紧固定在每根主轴的上下两端，两根主轴固定在上下盖板之间，支撑板固定在上下盖板之间两根主轴中间，上下盖板之间的距离与铝合金骨架高度尺寸准确一致，两个主轴与铝合金骨架两侧精确连接孔孔轴连接，将多个保型单元组成链式结构。上盖板和下盖板为组合结构，上下盖板分别由内盖和外盖组合而成，内盖和外盖为外形一致的8字型平板零件。
7.使用该保型装置进行翼肋保型的方法，包括以下步骤：
8.1准确定位机翼前、后梁,将翼肋产品无加强筋面朝上固定在工作台上；
9.2在翼肋产品上确定可用于保型装置定位的锁紧孔；
10.3根据翼肋产品的弦线方向长度确定需要的保型单元的数量，将保型单元拼装成一个完整的链式保型装置；
11.4将保型装置的定位压紧组件从滑轨组件上卸下；
12.5将保型装置放置在翼肋产品上，使滑轨组件与腹板面相切；
13.6根据翼肋产品上的锁紧孔位置，移动滑轨内的滑块的同时转动外联关节，将滑块上的螺纹孔与翼肋产品孔对齐，然后将滑块固定在滑轨内；
14.7将定位锁紧螺栓穿过翼肋产品拧紧到滑块上，压块压住翼肋产品，拧紧定位锁紧螺栓使保型装置固定在翼肋产品上；
15.8将装有保型装置的翼肋产品作为整体结构件定位到机翼前后梁上进行装配。
16.本技术的优点在于保型装置骨架采用了薄壁铝合金型材结构，大大减轻了重量，实现轻量化保型目的；保型装置的精密配合关节结构确保了保型装置的整体刚性，是保型作用关键；滑轨结构与关节结构设计使得保形装置具备柔性定位夹紧功能，通过改变链式模块的数量及摆放状态使其可以适用各种尺寸及外形翼肋的保型；结构标准化的、可移动的锁紧结构提高了工作效率；可折叠关节结构设计使得保型装置极大地减少了大量保型工装存放造成的现场空间浪费和且方便运输。
17.以下结合实施附图对该申请做进一步详细描述：
附图说明
18.图1保型装置整体连接结构示意图
19.图2保型装置使用示意图
20.图3保型单元结构示意图
21.图4外联关节结构示意图
22.图中编号说明：1、铝合金骨架；2、滑轨组件；3、外联关节；4、定位锁紧组件；5、可加工塑料护垫；6、滑轨；7、滑块；8、紧定螺钉；9、支承板；10、内盖；11、外盖；12、主轴；13、轴承；14、锥形压套；15、压块；16、定位锁紧螺栓；17、螺钉；18、翼肋产品；19、前梁产品；20、后梁产品。
具体实施方式
23.参见图1-3，一种机翼翼盒卧式装配翼肋柔性保型装置，由多个保型单元连接而成，每个保型单元包括铝合金骨架1，滑轨组件2，外联关节3，定位锁紧组件4，可加工塑料护垫5，铝合金骨架1为铝合金薄壁型材结构，并开有不影响刚性的减轻孔，铝合金骨架1两端头设有与外联关节3相连接精确连接孔，底面上设有滑轨6的安装定位孔，外侧面上设有可加工塑料护垫5安装孔，滑轨组件2包括滑轨6和两个滑块7，滑轨6安装在铝合金骨架1底面，两个滑块7可沿滑轨6移动，滑轨6中心设有不连续的长圆槽，滑块7可以在滑轨6内滑动并能固定在滑轨6的任意位置上，滑块7中心设有定位锁紧螺栓16的螺纹孔。定位锁紧组件8安装在滑块7上，定位锁紧组件8包括压块15和定位锁紧螺栓16，压块15通过定位锁紧螺栓16固
定在滑块7上。可加工塑料护垫5贴合并用螺钉17固定在铝合金骨架1外侧面，外联关节3精确安装在铝合金骨架1端头将多个保型单元连为完整的保型装置。
24.参见图4，外联关节3包括支承板9、上盖板、下盖板、主轴12、轴承13、锥形压套14，两根主轴12平行布置，主轴两端头为与锥形压套14配合的锥形镂空结构，主轴12外径与轴承13内径配合，并留有扩张余量，通过锥形压套14将轴承13锁紧固定在每根主轴12的上下两端，两根主轴12固定在上下盖板之间，支撑板9固定在上下盖板之间两根主轴12中间，上下盖板之间的距离与铝合金骨架1高度尺寸准确一致，两个主轴12与铝合金骨架1两侧精确连接孔孔轴连接，将多个保型单元组成链式结构。上盖板和下盖板为组合结构，上下盖板分别由内盖10和外盖11组合而成，内盖10和外盖11为外形一致的8字型平板零件。
25.使用该保型装置进行翼肋保型的方法，包括以下步骤：
26.1准确定位机翼前梁产品19、后梁产品20,将翼肋产品18无加强筋面朝上固定在工作台上；
27.2在翼肋产品18上确定可用于保型装置定位的锁紧孔；
28.3根据翼肋产品18的弦线方向长度确定需要的保型单元的数量，将保型单元拼装成一个完整的链式保型装置；
29.4将保型装置的定位锁紧组件4从滑轨组件2上卸下；
30.5将保型装置放置在翼肋产品上，使滑轨组件2与腹板面相切；
31.6根据翼肋产品18上的锁紧孔位置，移动滑轨6内的滑块7的同时转动外联关节5，将滑块6上的螺纹孔与翼肋产品孔对齐，然后将滑块6用紧定螺钉8固定在滑轨内；
32.7将定位锁紧螺栓16穿过翼肋产品拧紧到滑块7上，压块15压住翼肋产品，拧紧定位锁紧螺栓16使保型装置固定在翼肋产品18上；
33.8将装有保型装置的翼肋产品18作为整体结构件定位到机翼前后梁上进行装配。

技术特征：
1.一种机翼翼盒卧式装配翼肋柔性保型装置，其特征在于该保型装置由多个保型单元连接而成，每个保型单元包括铝合金骨架，滑轨组件，外联关节，定位锁紧组件，可加工塑料护垫，铝合金骨架两端头设有与外联关节相连接精确连接孔，底面上设有定位滑轨安装定位孔，外侧面上设有可加工塑料护垫安装孔，滑轨组件包括滑轨和两个滑块，滑轨安装在铝合金骨架底面，两个滑块可沿滑轨移动，定位锁紧组件安装在滑块上，可加工塑料护垫贴合并固定在铝合金骨架外侧面，外联关节精确安装在铝合金骨架端头将多个保型单元连为完整的保型装置。2.根据权利要求1所述的一种机翼翼盒卧式装配翼肋柔性保型装置，其特征在于所述的铝合金骨架为铝合金薄壁型材结构，并开有不影响刚性的减轻孔。3.根据权利要求1所述的一种机翼翼盒卧式装配翼肋柔性保型装置，其特征在于所述的定位锁紧组件包括压块和定位锁紧螺栓，压块通过定位锁紧螺栓固定在滑块上。4.根据权利要求1所述的一种机翼翼盒卧式装配翼肋柔性保型装置，其特征在于所述的滑轨中心设有不连续的长圆槽，滑块可以在滑轨内滑动并能固定在滑轨的任意位置上，滑块中心设有定位锁紧螺栓的螺纹孔。5.根据权利要求1所述的一种机翼翼盒卧式装配翼肋柔性保型装置，其特征在于所述的外联关节包括支承板、上盖板、下盖板、主轴、轴承、锥形压套，两根主轴平行布置，主轴两端头为与锥形压套配合的锥形镂空结构，主轴外径与轴承内径配合，并留有扩张余量，通过锥形压套将轴承锁紧固定在每根主轴的上下两端，两根主轴固定在上下盖板之间，支撑板固定在上下盖板之间两根主轴中间，上下盖板之间的距离与铝合金骨架高度尺寸准确一致，两个主轴与铝合金骨架两侧精确连接孔孔轴连接，将多个保型单元组成链式结构。6.根据权利要求4所述的一种机翼翼盒卧式装配翼肋柔性保型装置，其特征在于所述的上盖板和下盖板为组合结构，上下盖板分别由内盖和外盖组合而成，内盖和外盖为外形一致的8字型平板零件。7.一种机翼翼盒卧式装配翼肋保型方法，其特征在于包括以下步骤：7-1准确定位机翼前、后梁,将翼肋产品无加强筋面朝上固定在工作台上；7-2在翼肋产品上确定可用于保型装置定位的锁紧孔；7-3根据翼肋产品的弦线方向长度确定需要的保型单元的数量，将保型单元拼装成一个完整的链式保型装置；7-4将保型装置的定位压紧组件从滑轨组件上卸下；7-5将保型装置放置在翼肋产品上，使滑轨组件与腹板面相切；7-6根据翼肋产品上的锁紧孔位置，移动滑轨内的滑块的同时转动外联关节，将滑块上的螺纹孔与翼肋产品孔对齐，然后将滑块固定在滑轨内；7-7将定位锁紧螺栓穿过翼肋产品拧紧到滑块上，压块压住翼肋产品，拧紧定位锁紧螺栓使保型装置固定在翼肋产品上；7-8将装有保型装置的翼肋产品作为整体结构件定位到机翼前后梁上进行装配。

技术总结
本发明公开了一种机翼翼盒卧式装配翼肋柔性保型装置和保型方法，该保型装置为模块化链式结构，每个保型单元包括铝合金骨架，滑轨组件，外联关节，定位锁紧组件，可加工塑料护垫。铝合金骨架设有与定位滑轨，外联关节，可加工塑料护垫的精确连接孔。滑轨组件由滑轨、滑块和紧定螺钉组成，通过螺钉连接在骨架上。外联关节由支承板、内盖、外盖、主轴、轴承、压套、衬套组成，外联关节与骨架通过两端精确孔连接，组成链式结构。每个保型装置根据翼肋产品结构、外廓尺寸由若干个保型单元组成链式结构。构。构。


技术研发人员：王纳新 王雨润 韩海英 陈美林
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：2021.08.12
技术公布日：2022/3/8