CN115747463B - 一种大曲率薄板蒙皮组合式柔性热处理料筐 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种大曲率薄板蒙皮组合式柔性热处理料筐，属于航空大曲率薄板蒙皮热处理柔性装夹领域。本发明由半圆筐、滑块和移动夹持立柱组成，其中半圆筐为上、下半圆形横梁间设3个不锈钢支撑梁，形成半圆柱型框架，上、下半圆形横梁间对称连接上、下滑块，移动夹持立柱安装于对称设置的上、下滑块之间，移动夹持立柱上设若干耳片，通过调整上、下滑块角度、滑动和转动移动夹持立柱，实现料筐随大曲率薄板蒙皮外形尺寸柔性装夹，同时两个半圆筐可组合成圆柱形料筐使用。本发明能够通过料筐柔性调整，实现简单操作完成多种曲率薄板蒙皮的效率装夹，减少装夹时间，减轻劳动强度，提高生产效率，提升产品质量。
Description
技术领域
本发明属于航空大曲率薄板蒙皮热处理柔性装夹领域，涉及一种大曲率薄板蒙皮组合式柔性热处理料筐。
背景技术
目前，飞机制造业有大量大曲率薄板蒙皮需要进行热处理，此类零件曲率大、厚度薄、外形尺寸多样，常规生产中将蒙皮平铺在立方体形式的热处理料筐内，再使用铝丝进行辅助固定。
常规生产方式会带来如下问题：
(1)大曲率薄板蒙皮按平铺式装夹，需要操作者使用铝丝绑缚蒙皮，由于蒙皮曲率大，蒙皮与立方体形式的热处理料筐贴合度差，操作者需要使用多个铝丝进行辅助固定，装夹效率低。
(2)大曲率薄板蒙皮热处理后蒙皮变形量大，需要进行手工修整，并且由于蒙皮经热处理后硬度变大，变形修整增加了操作者的劳动强度，影响生产效率。
(3)大曲率薄板蒙皮多为飞机机身结构件，质量要求高，按常规方式装夹蒙皮变形量大，大曲率薄板蒙皮热处理变形修整极为困难，多次修整容易出现零件表面划伤、曲率超差等质量问题，严重可造成蒙皮报废，影响产品质量和生产进度。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种大曲率薄板蒙皮组合式柔性热处理料筐，能够通过料筐柔性调整，实现简单操作完成多种曲率薄板蒙皮的效率装夹，减少装夹时间，减轻劳动强度，提高生产效率，提升产品质量。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种大曲率薄板蒙皮组合式柔性热处理料筐，所述料筐包括半圆筐1、滑块2、移动夹持立柱3。(见图1)
所述半圆筐1为整体呈半圆柱体的框架结构，其上下为半圆形横梁(见图2)，上、下半圆形横梁之间设3个固定立柱支撑，在上、下半圆形横梁内各焊接3个不锈钢支撑梁，3个支撑梁以半圆形横梁的圆心为出发点，沿圆周均匀分布，使相邻支撑梁以及支撑梁与半圆形横梁之间夹角为45°，分别形成接近三角形结构，以保证料筐整体结构稳定及料筐承载零件热处理后自身变形量小；所述的半圆筐1在上、下半圆形横梁对称位置分别沿轴向制孔(见图3)，孔位在半圆形横梁的弦高1/7与4/7处，左右对称(见图4)；两个半圆筐1通过U型连接片，连接上、下半圆形横梁，实现半圆筐1组合成圆柱形料筐使用，提高生产效率(见图10)。
所述滑块2为长方体结构，分为上滑块与下滑块，滑块2内部分为上、下两层，每层中空，并在上滑块下表面与下滑块上表面中心线位置开槽，设置滑道，滑块2一端开口、另一端封闭，分别在上滑块上层与下滑块下层侧壁均匀开孔，以减小滑块2结构的热处理变形，(见图5)上滑块在上层上表面中心位置开孔，多个上滑块通过螺栓分别安装在半圆筐1上半圆形横梁开孔位置，下滑块在下层下表面中心位置开孔，多个下滑块通过螺栓分别安装在半圆筐1下半圆形横梁开孔位置，同时，滑块2可以绕螺栓360°旋转，安装在上、下半圆形横梁对称位置孔上的上滑块与下滑块为一组，二者开口端面向同一侧。(见图6)
所述移动夹持立柱3两端分别焊接圆形挡片，圆形挡片直径大于滑块2滑道尺寸、小于滑块2中空宽度尺寸，且移动夹持立柱3外径小于滑块2滑道尺寸，移动夹持立柱3两端与圆形挡片相邻位置设置螺纹，并安装螺母，移动夹持立柱3上沿各方向设置若干装夹耳片，且相邻装夹耳片间呈90°夹角。(见图7)
所述的移动夹持立柱3设若干个，每个通过对称的一组上、下滑块的开口端滑移入滑块2，并可在滑道内移动，同时由于移动夹持立柱3端头为圆形挡片，移动夹持立柱3可以绕自身立柱360°旋转，通过旋紧移动夹持立柱3两端的螺母，固定移动夹持立柱3的位置。(见图8)
进一步的，所述半圆筐1、滑块2和移动夹持立柱3采用不锈钢材料制作。
操作者在装夹大曲率薄板蒙皮时，使用铝丝将蒙皮弦高顶点处的耳片连接在半圆筐1位于中间的固定立柱上，根据大曲率薄板蒙皮曲率及尺寸，调整上、下滑块2至合适的角度，使移动加持立柱3的移动范围覆盖大曲率薄板蒙皮上表面及侧面耳片位置，将滑块2锁紧在半圆形横梁上，移动并旋转移动夹持立柱3，使移动加持立柱3上的装夹耳片与大曲率薄板蒙皮上表面及侧面耳片位置相近或重合，旋紧移动夹持立柱3两端螺母，使其位置固定，使用铝丝通过夹持立柱3上的装夹耳片与蒙皮耳片连接，实现料筐随大曲率薄板蒙皮外形尺寸柔性调节，实现大曲率薄板蒙皮的随形装夹(见图9)。
本发明的有益效果：
①本发明应用滑块与移动夹持立柱360°旋转、移动夹持立柱位置可调，实现大曲率薄板蒙皮的随型装夹，缩短操作者装夹大曲率薄板蒙皮时间，提高生产效率。
②本发明通过滑块与移动夹持立柱360°旋转、移动夹持立柱位置可调，实现了对多种曲率尺寸蒙皮的柔性装夹，料筐适用范围广，有效提升操作者专业化水平。
③本发明整体采用不锈钢材料制作，生产成本低，料筐自身热处理变形量小，降低了料筐的返修频率。
④本发明可根据生产零件情况组合或分解使用，适用于航空零件小批量、多频次的生产模式，安装操作简单。
⑤本发明充分利用固定立柱、移动夹持立柱实现对大曲率薄板蒙皮的随型装夹，有效减少了大曲率薄板蒙皮的热处理变形量，降低蒙皮热处理修整难度，减少了因多次修整造成的蒙皮表面划伤、曲率超差等质量隐患，有效提高产品质量。
附图说明
图1为料筐整体结构示意图。
图2为半圆筐结构示意图。
图3为上、下半圆形横梁孔位示意图。
图4为半圆形横梁孔位示意图。
图5为滑块结构示意图。
图6为滑块与半圆形横梁连接示意图。
图7为移动夹持立柱结构示意图。
图8为移动夹持立柱与滑块连接示意图。
图9为大曲率蒙皮装夹示意图。
图10为料筐组合示意图。
图中：1半圆筐；2滑块；3移动夹持立柱。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例
一种大曲率薄板蒙皮组合式柔性热处理料筐，所述料筐包括半圆筐1、滑块2、移动夹持立柱3，如图1所示。
所述半圆筐1为整体呈半圆柱体的框架结构，采用不锈钢材料制作，其上下为半圆形横梁，如图2所示，上、下半圆形横梁之间设3个固定立柱支撑，在上、下半圆形横梁内各焊接3个不锈钢支撑梁，3个支撑梁以半圆形横梁的圆心为出发点，沿圆周均匀分布，使相邻支撑梁以及支撑梁与半圆形横梁之间夹角为45°，分别形成接近三角形结构，以保证料筐整体结构稳定及料筐承载零件热处理后自身变形量小；所述的半圆筐1在上、下半圆形横梁对称位置分别沿轴向制孔，如图3所示，孔位在半圆形横梁的弦高1/7与4/7处，左右对称，如图4所示，将两个半圆筐1使用U型连接片，分别连接上、下半圆形横梁，组合成圆柱形料筐使用，如图10所示。
所述滑块2为长方体结构，采用不锈钢材料制作，其分为上滑块与下滑块，滑块2内部分为上、下两层，每层中空，并在上滑块下表面与下滑块上表面中心线位置开槽，设置滑道，滑块2一端开口、另一端封闭，分别在上滑块上层与下滑块下层侧壁均匀开孔，以减小滑块2结构的热处理变形，如图5所示，上滑块在上层上表面中心位置开孔，多个上滑块通过螺栓分别安装在半圆筐1上半圆形横梁开孔位置，下滑块在下层下表面中心位置开孔，多个下滑块通过螺栓分别安装在半圆筐1下半圆形横梁开孔位置，同时，滑块2可以绕螺栓360°旋转，安装在上、下半圆形横梁对称位置孔上的上滑块与下滑块为一组，二者开口端面向同一侧，如图6所示。
所述移动夹持立柱3采用不锈钢材料制作，其两端分别焊接圆形挡片，圆形挡片直径大于滑块2滑道尺寸、小于滑块2中空宽度尺寸，且移动夹持立柱3外径小于滑块2滑道尺寸，移动夹持立柱3两端与圆形挡片相邻位置设置螺纹，并安装螺母，移动夹持立柱3上沿各方向设置若干装夹耳片，且相邻耳片间呈90°夹角，如图7所示。
所述的移动夹持立柱3设若干个，每个通过对称的一组上、下滑块的开口端滑移入滑块2，并可在滑道内移动，同时由于移动夹持立柱3端头为圆形挡片，移动夹持立柱3可以绕自身立柱360°旋转，通过旋紧移动夹持立柱3两端的螺母，固定移动夹持立柱3的位置，如图8所示。
以C919飞机垂尾前缘壁板为例说明上述料筐的使用方法，该垂尾前缘壁板为大曲率薄板蒙皮，尺寸为1900mm×1480mm，弦高240mm，该垂尾前缘壁板上、下及两侧端面均带有装夹耳片。
使用铝丝将该垂尾前缘壁板弦高顶点处的耳片连接在半圆筐1位于中间的固定立柱上，根据该垂尾前缘壁板曲率及尺寸，调整上、下滑块2至合适的角度，使移动加持立柱3的移动范围覆盖该垂尾前缘壁板上表面及侧面耳片位置，将滑块2锁紧在半圆形横梁上，移动并旋转移动夹持立柱3，使移动夹持立柱3上的装夹耳片与该垂尾前缘壁板上表面及侧面耳片位置相近或重合，旋紧移动夹持立柱3两端螺母，使其位置固定，使用铝丝通过移动夹持立柱3上的装夹耳片与垂尾前缘壁板上的耳片连接，实现料筐随该垂尾前缘壁板外形尺寸柔性调节，实现该垂尾前缘壁板的随形装夹。
以上所述实施例仅表达本发明的实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种大曲率薄板蒙皮组合式柔性热处理料筐，其特征在于，所述料筐包括半圆筐（1）、滑块（2）、移动夹持立柱（3）；其中，两个半圆筐（1）通过连接上、下半圆形横梁，组合成圆柱形料筐使用；
所述半圆筐（1）为整体呈半圆柱体的框架结构，其上下为半圆形横梁，上、下半圆形横梁之间设3个固定立柱支撑，在上、下半圆形横梁内各设3个不锈钢支撑梁，3个支撑梁以半圆形横梁的圆心为出发点，沿圆周均匀分布，以保证料筐整体结构稳定及料筐承载零件热处理后自身变形量小；所述的半圆筐（1）在上、下半圆形横梁对称位置分别沿轴向制孔；
所述滑块（2）为长方体结构，分为上滑块与下滑块，滑块（2）内部分为上、下两层，每层中空，并在上滑块下表面与下滑块上表面中心线位置开槽，设置滑道，滑块（2）一端开口、另一端封闭，分别在上滑块上层与下滑块下层侧壁均匀开孔，以减小滑块（2）结构的热处理变形，上滑块在上层上表面中心位置开孔，多个上滑块分别安装在半圆筐（1）上半圆形横梁开孔位置，下滑块在下层下表面中心位置开孔，多个下滑块通过螺栓分别安装在半圆筐（1）下半圆形横梁开孔位置，同时，滑块（2）可以绕螺栓360°旋转，安装在上、下半圆形横梁对称位置孔上的上滑块与下滑块为一组，二者开口端面向同一侧；
所述移动夹持立柱（3）两端分别焊接圆形挡片，圆形挡片直径大于滑块（2）滑道尺寸、小于滑块（2）中空宽度尺寸，且移动夹持立柱（3）外径小于滑块（2）滑道尺寸，移动夹持立柱（3）两端与圆形挡片相邻位置设置螺纹，并安装螺母，移动夹持立柱（3）上沿各方向设置若干装夹耳片，且相邻装夹耳片间呈90°夹角；
所述的移动夹持立柱（3）设若干个，每个通过对称的一组上、下滑块的开口端滑移入滑块（2），并可在滑道内移动，移动夹持立柱（3）可以绕自身立柱360°旋转，通过旋紧移动夹持立柱（3）两端的螺母，固定移动夹持立柱（3）的位置；
所述的半圆筐（1）在上、下半圆形横梁对称位置制孔的孔位在半圆形横梁的弦高1/7与4/7处，左右对称。
2.根据权利要求1所述的一种大曲率薄板蒙皮组合式柔性热处理料筐，其特征在于，所述半圆筐（1）、滑块（2）和移动夹持立柱（3）采用不锈钢材料制作。
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