CN112373717B - 一种飞机变曲度焊接件结构装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于航空领域，涉及一种飞机变曲度焊接件结构装配方法。本发明飞机变曲度焊接件结构装配方法在飞机蒙皮安装处由外朝内穿过蒙皮安装孔设置蒙皮定位器，将上变曲度筒形件和下变曲度筒形件进行预装配，然而将下变曲度筒形件另一端与飞机结构框预装连接，然后将上变曲度筒形件另一端与飞机蒙皮进行预装连接，再对上变曲度筒形件和下变曲度筒形件搭接区域进行校形，然后进行硬化处理，再将硬化处理后的上变曲度筒形件和下变曲度筒形件安装在飞机蒙皮和飞机结构框之间。本发明方法使机身结构装配稳定，达到无间隙装配，降低产品故障率，提高飞机性能，改善操作现场工作环境，解决间隙问题，提高飞机产品装配准确度。

Description

一种飞机变曲度焊接件结构装配方法

技术领域

本发明属于航空领域，涉及一种飞机变曲度焊接件结构装配方法。

背景技术

飞机上大量存在一种结构，由两部分变曲度焊接件铆接成整体，装配在飞机上，装配时与机体结构经常出现间隙。目前，在装配过程中，通过制造多个厚度不等的垫片，填充在间隙处完成装配。增加垫片使飞机增重，降低飞机有效载荷，测量实际间隙值并打磨垫片工作量大，生产周期长，打磨粉尘污染铆接车间环境，操作者身体健康易受到伤害。

现有的装配过程如下：

1.两部分变曲度焊接件在硬料状态通过组合夹具上的外形定位件定位、铆接成为组件；

2.变曲度焊接件组件与飞机结构的两段进行对接；

3.对接时，以机身结构一端为定位基准，另一端因为焊接件组件是硬料不能校形而出现间隙。

现有工艺方法的缺点：

1.与变曲度焊接件所连接的机身结构不稳定。通常，与此类变曲度焊接件连接的机体结构刚度不高，导致与变曲度焊接件连接后，易发生变形，使变曲度焊接件安装基准位置不准确。

2.变曲度焊接件自身外形复杂，在装配夹具形成整体件过程中，由于应力释放原因，导致变曲度焊接件整体外形存在偏差。

3.变曲度焊接件本身材料经过淬火处理后变硬不能重新校形。

发明内容

本发明的目的：提供一种无装配间隙、不易变形、结构稳定性好的飞机变曲度焊接件结构装配方法。

本发明的技术方案：一种飞机变曲度焊接件结构装配方法，在飞机蒙皮安装处由外朝内穿过蒙皮安装孔设置蒙皮定位器，将上变曲度筒形件和下变曲度筒形件进行预装配，然而将下变曲度筒形件另一端与飞机结构框预装连接，并设置定位孔，然后将上变曲度筒形件另一端与飞机蒙皮进行预装连接，并设置定位孔，再对上变曲度筒形件和下变曲度筒形件搭接区域进行校形，然后进行硬化处理，再将硬化处理后的上变曲度筒形件和下变曲度筒形件安装在飞机蒙皮和飞机结构框之间。

所述的飞机变曲度焊接件结构装配方法，所述蒙皮定位器包括模板1、连接件2、支座3、调整垫片4、定位螺栓5、滚花螺母6、螺钉7，其中，所述模板1中部为凸起的筒状蒙皮孔定位器，以与蒙皮上的椭圆安装孔相配合，环绕该蒙皮孔定位器具有蒙皮外形定位槽，用于固定支撑蒙皮外形，所述模板1设置在连接件2上，二者之间设置有调整垫片4并通过螺钉7固定，连接件2两端分别反向设置两个支座3，用于安装到飞机型架的连接件一端的支座3上设置有定位螺栓5以及滚花螺母6。

所述的飞机变曲度焊接件结构装配方法，蒙皮孔定位器和蒙皮外形定位槽由铝料一体加工而成，并与所安装处蒙皮外形贴合，以有效支撑蒙皮，使得蒙皮在铆接安装时，具有较好的结构稳定性，不易变形，实现无间隙装配。

所述的飞机变曲度焊接件结构装配方法，上变曲度筒形件与安装有蒙皮定位器的蒙皮之间通过铆接连接，下变曲度筒形件与飞机结构框之间通过铆接连接。

所述的飞机变曲度焊接件结构装配方法，上变曲度筒形件和下变曲度筒形件搭接区域校形时：在上变曲度筒形件和下变曲度筒形件还是软料时，通过敲击套接在搭接区域外侧的下变曲度筒形件折弯边，使之与上变曲度筒形件表面完全贴合。

所述的飞机变曲度焊接件结构装配方法，如果上变曲度筒形件和下变曲度筒形件之间存在局部结构干涉，则对干涉部位进行校形处理，使得二者之间能够无间隙贴合。

所述的飞机变曲度焊接件结构装配方法，在校形完后的上变曲度筒形件和下变曲度筒形件搭接区域上环绕周圈均匀设置若干定位孔，并设置定位销，从而更好的固化校形后的搭接区域。

所述的飞机变曲度焊接件结构装配方法，拆卸校形完后的上变曲度筒形件和下变曲度筒形件，并进行淬火处理，使之硬化。

所述的飞机变曲度焊接件结构装配方法，对硬化后的上变曲度筒形件和下变曲度筒形件根据搭接区域的进行铆接固化，铆接时先铆接定位孔之外的区域，铆接完后，再对定位孔位置进行铆接固化，然后根据预装连接时飞机结构框上的定位孔，铆接下变曲度筒形件和飞机结构框，再根据预装连接时飞机蒙皮上的定位孔，铆接上变曲度筒形件和飞机蒙皮，通过上述预装定位孔的位置以及铆接顺序的控制，可以有效避免出现装配间隙。

本发明的有益效果为：本发明飞机变曲度焊接件结构装配方法通过在飞机蒙皮外设置蒙皮定位器，有效提高装配时蒙皮结构稳定性，减少蒙皮装配时的间隙，同时通过对上下变曲度筒形件之间的对接校形和预安装定位，可以有效提高与对应架次飞机机身的配合度达到无间隙装配，降低产品故障率，提高飞机性能，改善操作现场工作环境。适用于任意直升机焊接件结构件的装配，通用性强，具有推广应用价值。

附图说明

图1是本发明飞机变曲度焊接件结构装配方法的流程图，

图2是蒙皮定位器结构示意图，

其中，1-模板、2-连接件、3-支座、4-调整垫片、5-定位螺栓、6-滚花螺母。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。

本发明一种飞机变曲度焊接件结构装配方法针对飞机变曲度焊接件的产品材质和特殊形状，从组件制造源头设计着手，设计工艺方案，把机身蒙皮外形和有安装要求的椭圆孔作为装配基准，该处增加定位器，用工装保证基准的装配准确度，然后上下变曲度焊接件在没有淬火的软料时到机身上照配外形和搭接区域。这样飞机结构稳定，变曲度焊接件软料照配在机上，解决飞机变曲度焊接件机身装配出现的间隙问题，并实施应用在某型机过渡段上。

请参阅图1，其是本发明机变曲度焊接件结构装配方法某具体实施方式下的装配流程图：

步骤1：设计蒙皮定位器

在蒙皮定位时增加蒙皮定位器，用来保证蒙皮与焊接件有装配关系位置的椭圆孔的定位准确度，通过提高蒙皮椭圆孔装配准确度，使飞机过渡段部件侧蒙皮结构稳定，保证变曲度焊接件的装配协调。按照蒙皮三维模型，设计制造飞机蒙皮椭圆孔处的外形和孔位定位器，保证蒙皮装配准确度。

该蒙皮定位器包括模板1、连接件2、支座3、调整垫片4、定位螺栓5、滚花螺母6、螺钉7。所述模板1中部为凸起的筒状蒙皮孔定位器，以与蒙皮上的椭圆安装孔相配合，环绕该蒙皮孔定位器具有蒙皮外形定位槽，用于固定支撑蒙皮外形，所述模板1设置在连接件2上，二者之间设置有调整垫片4并通过螺钉7固定，连接件2两端分别反向设置两个支座3，用于安装到飞机型架的连接件一端的支座3上设置有定位螺栓5以及滚花螺母6。

步骤2：蒙皮定位器安装

先按照蒙皮三维模型，使用铝料数控加工出具有蒙皮上椭圆孔的理论外形的模板1，将模板1、连接件2、支座3、调整垫片4通过定位螺栓5、滚花螺母6、螺钉7初步安装在一起形成初步固定的蒙皮与变曲度焊接件铆接定位工装。然后将初步固定的蒙皮定位器，安装在飞机装配型架上，利用激光跟踪仪三维模型的坐标点增减调整垫片4厚度，当激光跟踪仪检测的坐标点准确无误后，拧紧定位螺栓5、滚花螺母6、螺钉7，完成蒙皮与变曲度焊接件铆接的蒙皮定位器的安装。

步骤3：蒙皮定位器使用

在飞机装配型架上定位好蒙皮后，将机身结构定位器通过定位螺栓5、滚花螺母6安装在装配型架上，保证机身结构定位器的模板1的型面和椭圆孔与蒙皮的外形和椭圆孔完全贴合，这样就完成了机身结构定位器的定位。

步骤4：上变曲度筒形件和下变曲度筒形件预装配

将上变曲度筒形件和下变曲度筒形件之间进行预装配，同时将下变曲度筒形件另一端与飞机结构框预装连接，并设置定位孔，然后将上变曲度筒形件另一端与飞机蒙皮进行预装连接，并设置定位孔；

步骤5：上变曲度筒形件和下变曲度筒形件校形

在上变曲度筒形件和下变曲度筒形件为软料时，对上变曲度筒形件和下变曲度筒形件进行对接校形，校形时，在上变曲度筒形件和下变曲度筒形件还是软料时，通过敲击套接在搭接区域外侧的下变曲度筒形件折弯边，使之与上变曲度筒形件表面完全贴合。校形时，针对上变曲度筒形件和下变曲度筒形件对接位置多为局部变形，变形量很小的特点，经过评估变曲度筒形件因为料软敲击容易出现裂纹的风险后，使用胶木锤从一端向另一端逐点轻轻敲打的方法进行校形，以防损伤产品。

如果上变曲度筒形件和下变曲度筒形件之间存在局部结构干涉，则对干涉部位进行校形处理，使得二者之间能够无间隙贴合。

在校形完后的上变曲度筒形件和下变曲度筒形件搭接区域上环绕周圈均匀设置若干定位孔，并设置定位销，从而更好的固化校形后的搭接区域。

步骤6：硬化处理

在机身过渡段照配两端外形和搭接区域外形，再淬火硬化，以此来提高上下变曲度焊接件组件外形与对应某型机不同架次机身的配合度；

淬火工艺是通过快速加热，使上下变曲度焊接件的表层很快达到淬火温度，在热量来不及传到上下变曲度焊接件内部时就立即淬火，从而使表层获得硬化的组织，而内部仍然保持原有组织的热处理工艺。淬火效果是提高上下变曲度焊接件的强度、硬度和耐磨性。

步骤7：装配

对硬化后的上变曲度筒形件和下变曲度筒形件根据搭接区域的进行铆接固化，铆接时先铆接定位孔之外的区域，铆接完后，再对定位孔位置进行铆接固化，然后根据预装连接时飞机结构框上的定位孔，铆接下变曲度筒形件和飞机结构框，再根据预装连接时飞机蒙皮上的定位孔，铆接上变曲度筒形件和飞机蒙皮，通过上述预装定位孔的位置以及铆接顺序的控制，可以有效避免出现装配间隙,保证上下变曲度筒形件与飞机结构的协调装配，达到满足产品图纸的装配要求。

综上所述本发明飞机变曲度焊接件结构装配方法通过改变装配工艺，使用特定装配工装，有效保证装配时结构稳定，变曲度焊接件在机上照配外形，提高与对应架次飞机机身的配合度达到无间隙装配，降低产品故障率，提高飞机性能，改善操作现场工作环境，适用于任意直升机焊接件结构件的装配，通用性强，具有推广应用价值。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内，另外，本发明未详尽部分均为常规技术。

Claims (9)

1.一种飞机变曲度焊接件结构装配方法，其特征在于，在飞机蒙皮安装处由外朝内穿过蒙皮安装孔设置蒙皮定位器，将上变曲度筒形件和下变曲度筒形件进行预装配，然而将下变曲度筒形件另一端与飞机结构框预装连接，然后将上变曲度筒形件另一端与飞机蒙皮进行预装连接，再对上变曲度筒形件和下变曲度筒形件搭接区域进行校形，然后进行硬化处理，再将硬化处理后的上变曲度筒形件和下变曲度筒形件安装在飞机蒙皮和飞机结构框之间，所述蒙皮定位器包括模板(1)，所述模板(1)中部为凸起的筒状蒙皮孔定位器，以与蒙皮上的椭圆安装孔相配合，环绕该蒙皮孔定位器具有蒙皮外形定位槽，用于固定支撑蒙皮外形。

2.根据权利要求1所述的飞机变曲度焊接件结构装配方法，其特征在于，所述蒙皮定位器还包括连接件(2)、支座(3)、调整垫片(4)、定位螺栓(5)、滚花螺母(6)、螺钉(7)，其中，所述模板(1)设置在连接件(2)上，二者之间设置有调整垫片(4)并通过螺钉(7)固定，连接件(2)两端分别反向设置两个支座(3)，用于安装到飞机型架的连接件一端的支座(3)上设置有定位螺栓(5)以及滚花螺母(6)。

3.根据权利要求2所述的飞机变曲度焊接件结构装配方法，其特征在于，蒙皮孔定位器和蒙皮外形定位槽由铝料一体加工而成，并与所安装处蒙皮外形贴合。

4.根据权利要求3所述的飞机变曲度焊接件结构装配方法，其特征在于，上变曲度筒形件与安装有蒙皮定位器的蒙皮之间通过铆接连接，下变曲度筒形件与飞机结构框之间通过铆接连接。

5.根据权利要求1所述的飞机变曲度焊接件结构装配方法，其特征在于，上变曲度筒形件和下变曲度筒形件搭接区域校形时：通过敲击套接在搭接区域外侧的下变曲度筒形件折弯边，使之与上变曲度筒形件表面完全贴合。

6.根据权利要求5所述的飞机变曲度焊接件结构装配方法，其特征在于，如果上变曲度筒形件和下变曲度筒形件之间存在局部结构干涉，则对干涉部位进行校形处理。

7.根据权利要求6所述的飞机变曲度焊接件结构装配方法，其特征在于，在校形完后的上变曲度筒形件和下变曲度筒形件搭接区域上环绕周圈均匀设置若干定位孔。

8.根据权利要求7所述的飞机变曲度焊接件结构装配方法，其特征在于，拆卸校形完后的上变曲度筒形件和下变曲度筒形件，并进行淬火处理，使之硬化。

9.根据权利要求8所述的飞机变曲度焊接件结构装配方法，其特征在于，对硬化后的上变曲度筒形件和下变曲度筒形件根据搭接区域的定位孔进行铆接固化，然后根据预装连接时飞机结构框上的定位孔，铆接下变曲度筒形件和飞机结构框，根据预装连接时飞机蒙皮上的定位孔，铆接上变曲度筒形件和飞机蒙皮。

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