[發(fā)明專利]一種用于飛機(jī)蒙皮零件加工的柔性工裝及其使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110571734.5
• 申請(qǐng)日: 2021-05-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113414912B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牟文平;宋智勇;蔣云峰;李衛(wèi)東;姜振喜;宋戈;黃明聰;沈昕;張桂;李博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B29C39/10
• 分類號(hào): B29C39/10;B29C39/22;B29K67/00;B29L31/30
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 彭紅艷

本發(fā)明涉及飛機(jī)蒙皮加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于飛機(jī)蒙皮零件加工的柔性工裝及其使用方法，所述柔性工裝包括底板、基板、卡扣、柔性輔助部件和泡沫槽腔，所述柔性輔助部件和泡沫槽腔分別設(shè)置在底板與基板之間，所述柔性輔助部件用于支撐蒙皮零件并限制其位置；所述泡沫槽腔與蒙皮零件的邊緣輪廓相匹配，與蒙皮零件非加工面圍合成用于澆筑PCL塑料的腔體；所述卡扣安裝于蒙皮零件的邊緣，并被包裹在澆筑的PCL塑料中。通過(guò)本柔性工裝及其使用方法，能自適應(yīng)蒙皮零件的外形，能有效解決柔性支撐與零件的貼合度不足的問(wèn)題，能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的支撐和固持。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及飛機(jī)蒙皮加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于飛機(jī)蒙皮零件加工的柔性工裝及其使用方法。

背景技術(shù)

隨著CAD/CAE/CAM技術(shù)的快速發(fā)展，在軍用、民用飛機(jī)的結(jié)構(gòu)、氣動(dòng)外形方面，利用CAD/CAE/CAM技術(shù)對(duì)新一代飛機(jī)的外形部分進(jìn)行了大規(guī)模的流體仿真設(shè)計(jì)，使其滿足更優(yōu)異的飛行性能，從而使得飛機(jī)蒙皮零件的外形更加復(fù)雜多變，對(duì)其制造加工的難度也越來(lái)越大。

由于飛機(jī)蒙皮零件在加工過(guò)程中，極易出現(xiàn)零件變形、振動(dòng)等影響加工質(zhì)量的情況，因此現(xiàn)有針對(duì)飛機(jī)蒙皮零件的加工均需要借助工裝，通常零件加工過(guò)程的工裝分為專用工裝和柔性工裝兩類，專用工裝依據(jù)零件結(jié)構(gòu)特征設(shè)計(jì)，大部分鋁合金工裝屬于專用工裝，存在工裝制造周期長(zhǎng)、加工及庫(kù)存成本高等缺陷。

柔性工裝則根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景提出了不同的工裝設(shè)計(jì)方案，如多孔系工裝、真空柔性工裝等等，在滿足蒙皮件加工的同時(shí)，兼顧一定的柔性特點(diǎn)。

專利201811572016.4對(duì)現(xiàn)有真空工裝的吸盤(pán)進(jìn)行了改造設(shè)計(jì)，避免了真空吸附部分的受力變形，但仍然存在真空吸附的支撐密度與蒙皮零件變形大小相矛盾的問(wèn)題，而且不適合有孔、型面有凹凸的蒙皮零件，易出現(xiàn)真空泄漏導(dǎo)致無(wú)法吸附支撐的風(fēng)險(xiǎn)。

專利201410503384.9則提出了多點(diǎn)陣式柔性工裝的設(shè)計(jì)方案，依靠控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)陣的升降移動(dòng)，但該方案只能實(shí)現(xiàn)零件的支撐，無(wú)法實(shí)現(xiàn)零件的壓緊夾持，而實(shí)際加工的零件必須壓緊，且利用控制系統(tǒng)的方式制造成本過(guò)高，點(diǎn)陣適用的尺寸范圍有限，柔性化受到一定的限制。

現(xiàn)有柔性工裝存在成本高、適用性差等缺陷，并且對(duì)于蒙皮零件鉆孔、锪窩等高精度加工過(guò)程，由于柔性支撐與零件的貼合度不足，加工過(guò)程中存在軸向加工變形，導(dǎo)致加工尺寸偏差，難以滿足高精度加工的需求。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種用于飛機(jī)蒙皮零件加工的柔性工裝及其使用方法，能自適應(yīng)蒙皮零件的外形，能有效解決柔性支撐與零件的貼合度不足的問(wèn)題，能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的支撐和固持。

本發(fā)明是通過(guò)采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種用于飛機(jī)蒙皮零件加工的柔性工裝，其特征在于：包括底板、基板、卡扣、柔性輔助部件和泡沫槽腔，所述柔性輔助部件和泡沫槽腔分別設(shè)置在底板與基板之間，所述柔性輔助部件用于支撐蒙皮零件并限制其位置；所述泡沫槽腔與蒙皮零件的邊緣輪廓相匹配，與蒙皮零件的非加工面圍合成用于澆筑PCL塑料的腔體；所述卡扣安裝于蒙皮零件的邊緣，并被包裹在澆筑的PCL塑料中。

所述卡扣為具有上下兩個(gè)開(kāi)口的E字形，兩個(gè)開(kāi)口都呈梯形狀，具有不同的厚度。

上開(kāi)口與3~6mm厚度以內(nèi)的蒙皮零件相匹配，下開(kāi)口與6-8mm厚度以內(nèi)的蒙皮零件相匹配。

所述卡扣由PCL塑料澆筑而成。

所述柔性輔助部件包括支撐桿、限位桿和定位傳遞桿，所述支撐桿和限位桿都放置在底板上，所述支撐桿用于支撐蒙皮零件加工面，所述限位桿緊靠蒙皮零件邊緣，定位傳遞桿用于保證底板與基板的定位統(tǒng)一性。

所述基板包括支撐面和定位面，所述支撐面上包括若干間隔設(shè)置的沉頭螺紋孔，沉頭螺紋孔內(nèi)擰有螺釘，所述螺釘在定位面突出15-20mm，螺釘突出部分被澆筑的PCL塑料包裹。