CN108382605A - 一种碳纤维复合材料飞机舱门的装配夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种碳纤维复合材料飞机舱门的装配夹具，其作用是将5个金属接头通过胶铆的形式装配在复合材料舱门上，并保证齿形边缘相对于5个接头孔的外形精度以及接头孔之间的相对位置度和同轴度。通过本发明的装配夹具，可以实现碳纤维复合材料舱门与金属接头的高精度装配，避免了因定位及装夹形式不合理导致的相对位置偏差，或因装配时制件状态与下架后状态偏差较大引起的制件回弹和精度超差，同时，框架式结构结合定位组件的形式有足够的开敞性，既能够保证操作空间，又使得结构尽可能简化，降低制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种碳纤维复合材料飞机舱门的装配夹具。
背景技术
碳纤维复合材料因其性能(比强度、比模量、耐热性及韧性等)不仅远高于钢和铝等常用的结构材料，也优于玻璃纤维增强塑料，在航空领域也被广泛应用，诸如飞机舱门、整流罩、中央翼盒段等，其中，飞机舱门通常为复杂曲面，且与机体配合部位较多，又是总装的最后一道，其装配精度往往远高于其他部件，故而，合理设计碳纤维复合材料装配夹具是决定整个舱门部件制造的重中之重。目前，此类装配夹具形式主要沿用原金属舱门部件的装配形式，忽略了碳纤维复合材料制件的回弹等问题，以至于装配后的制件经常出现精度超差，总装难以协调的问题。这不仅增加了研制费用，也严重影响着项目进度。
发明内容
本发明的目的是提供一种碳纤维复合材料飞机舱门的装配夹具解决现有技术中存在的因定位及装夹形式不合理导致的相对位置偏差，或因装配时制件状态与下架后状态偏差较大引起的制件回弹和精度跑偏，同时，又方便装配操作，提高了工人工作效率，以及结构相对简化，降低了制造成本。
发明的技术解决方案是：
一种碳纤维复合材料飞机舱门的装配夹具，包括框架和定位组件一、定位组件二、定位组件三、定位组件四、定位组件五、定位组件六、定位组件七、定位组件八、定位组件九、工艺孔定位组件一、工艺孔定位组件二、定位卡板组件、压紧卡板组件，框架上设有4个基准孔，用以调装各定位组件，框架两侧与制件之间留有操作空间，定位组件一、定位组件五，工艺孔定位组件一、工艺孔定位组件二都是由***和手柄定位螺栓组成，其位置固定，不可拆卸，定位组件二、定位组件三、定位组件四由定位架、***和定位螺栓、插销组成，其中插销、***可拆卸，定位组件六、定位组件七、定位组件八、定位组件九都是由定位板、螺旋定位杆、限位器、键、支座、插销、手轮组成，拆卸插销后可通过旋转手轮将螺旋定位杆和定位板移动，制件定位时，反向旋转手轮待销孔达到指定位置后，***插销，实现定位板定位功能，定位卡板组件和压紧卡板组件均由支座、卡板、饺制孔用螺栓、手柄定位螺栓组成，且卡板可绕上部饺点孔旋转。
进一步地，定位组件一、定位组件二、定位组件三、定位组件四、定位组件五、工艺孔定位组件一、工艺孔定位组件二都是采用面、孔定位形式，定位组件六、定位组件七、定位组件八、定位组件九都采用线、面定位形式，定位卡板组件采用面定位形式。
进一步地，工艺定位组件二中的定位孔为腰形孔，用以解决因碳纤维复合材料制件工艺定位孔位置偏差而导致的制件无法在工装中定位的问题。
进一步地，定位组件六、定位组件七与制件齿形轮廓留有3mm均匀间隙，使用3mm垫片检测。
进一步地，压紧卡板与制件理论外形轮廓留有4.5mm均匀间隙，粘贴5mm厚硅橡胶用以压紧同时保护复材制件不受损伤。
进一步地，定位卡板与制件型面接触处采用锯齿状，减少接触面积，避免因局部或单个凸点引起的整***置偏移。
装配时，首先，打开压紧卡板，将复合材料舱门通过工艺孔定位组件一、工艺孔定位组件二，定位组件六、定位组件七、定位组件八、定位组件九和卡板定位组件进行定位，其次，使用压紧卡板组件及C型夹将制件固定，然后，使用定位组件一、定位组件二、定位组件三、定位组件四、定位组件五对5个金属接头进行定位，并进行胶铆操作，最后，依次拆卸定位组件一、定位组件五的***和插销，旋出定位组件六、定位组件七、定位组件八、定位组件九的螺旋定位杆，拆卸工艺孔定位组件的插销，打开压紧卡板和定位卡板并将产品下架。
本发明的有益效果是：通过本发明的装配夹具，可以实现碳纤维复合材料舱门与金属接头的高精度装配，避免了因定位及装夹形式不合理导致的相对位置偏差，或因装配时制件状态与下架后状态偏差较大引起的制件回弹和精度超差。同时，此装配型架形式的操作空间开敞，定位及夹紧装置操作简单方便，能够大大提高装配工人的工作效率，降低成本。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是卡板打开时的装配夹具结构示意图；
其中：1-框架，2-定位组件一，3-定位组件二，4-定位组件三，5-定位组件四，6-定位组件五，7-定位组件六，8-定位组件七，9-定位组件八，10定位组件九，11-工艺孔定位组件一，12-工艺孔定位组件二，13-压紧卡板组件，14-定位卡板组件。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为实现预定目的所采取的技术手段及功效，请参阅以下有关发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，应当可由此得到深入且具体的了解，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
实施例给出一种碳纤维复合材料飞机舱门的装配夹具，在很大范围内能够通用，即使装配不同型号飞机的碳纤维复合材料舱门制件，只要其基本结构相似，都可以采用本发明，不仅能够保证齿形边缘相对于5个接头孔的外形精度以及接头孔之间的相对位置精度和同轴度，又能够最大限度的简化结构，开敞作业空间，从而提高装配效率，降低生产成本。
实施例
一种碳纤维复合材料飞机舱门的装配夹具：
如图1、图2，包括框架1和定位组件一2、定位组件二3、定位组件三4、定位组件四5、定位组件五6、定位组件六7、定位组件七8、定位组件八9、定位组件九10、工艺孔定位组件一11、工艺孔定位组件二12、压紧卡板组件13、定位卡板组件14。
框架1上设有4个基准孔，用以调装各定位组件，框架由矩型材和钢块焊接而成，两侧与制件之间留有500mm操作空间，空间开敞。定位组件一2、定位组件五6，工艺孔定位组件一11、工艺孔定位组件二12都是由***和手柄定位螺栓组成，其位置固定，不可拆卸。定位组件二3、定位组件三4、定位组件四5由定位架、***和定位螺栓、插销组成，其中插销、***可拆卸，方便产品下架。定位卡板组件14和压紧卡板组件13均由支座、卡板、饺制孔用螺栓、手柄定位螺栓组成，且卡板可绕上部饺点孔旋转，方便制件装卸。定位组件六7、定位组件七8、定位组件八9、定位组件九10由定位板、螺旋定位杆、限位器、键、支座、插销、手轮组成，拆卸插销后可通过旋转手轮将螺旋定位杆和定位板移动150mm，方便产品下架，制件定位时，也只需反向旋转手轮待销孔达到指定位置后，***插销，实现定位板定位功能。定位组件一2、定位组件二3、定位组件三4、定位组件四5、定位组件五6、工艺孔定位组件一11、工艺孔定位组件二12是采用面、孔定位形式，定位组件六7、定位组件七8、定位组件八9、定位组件九10采用线、面定位形式，定位卡板组件14采用面定位形式。工艺定位组件二12中的定位孔为腰形孔，用以解决因碳纤维复合材料制件工艺定位孔位置偏差而导致的制件无法在工装中定位的问题。定位组件六7、定位组件七8与制件齿形轮廓留有3mm均匀间隙，使用3mm垫片检测。压紧卡板13与制件理论外形轮廓留有4.5mm均匀间隙，粘贴5mm厚硅橡胶用以压紧同时保护复材制件不受损伤。定位卡板14与制件型面接触处采用锯齿状，减少接触面积，避免因局部或单个凸点引起的整***置偏移。定位卡板14和压紧卡板13均采用ZL104材料，质量轻，且不损伤制件。
装配时，首先，打开压紧卡板13，将复合材料舱门通过工艺孔定位组件一11、工艺孔定位组件二12，定位组件六7、定位组件七8、定位组件八9、定位组件九10和卡板定位组件14进行定位，其次，使用压紧卡板组件13及C型夹将制件固定，然后，使用定位组件一2、定位组件二3、定位组件三4、定位组件四5、定位组件五6对5个金属接头进行定位，并进行胶铆操作，最后，依次拆卸定位组件一2、定位组件五6的***和插销，旋出定位组件六7、定位组件七8、定位组件八9、定位组件九10的螺旋定位杆，拆卸工艺孔定位组件一11、工艺孔定位组件二12的插销，打开压紧卡板13和定位卡板14并将产品下架。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思做出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种碳纤维复合材料飞机舱门的装配夹具，其特征在于：包括框架和定位组件一、定位组件二、定位组件三、定位组件四、定位组件五、定位组件六、定位组件七、定位组件八、定位组件九、工艺孔定位组件一、工艺孔定位组件二、定位卡板组件、压紧卡板组件，框架上设有4个基准孔，用以调装各定位组件，框架两侧与制件之间留有操作空间，定位组件一、定位组件五，工艺孔定位组件一、工艺孔定位组件二都是由***和手柄定位螺栓组成，其位置固定，不可拆卸，定位组件二、定位组件三、定位组件四由定位架、***和定位螺栓、插销组成，其中插销、***可拆卸，定位组件六、定位组件七、定位组件八、定位组件九都是由定位板、螺旋定位杆、限位器、键、支座、插销、手轮组成，拆卸插销后可通过旋转手轮将螺旋定位杆和定位板移动，制件定位时，反向旋转手轮待销孔达到指定位置后，***插销，实现定位板定位功能，定位卡板组件和压紧卡板组件均由支座、卡板、饺制孔用螺栓、手柄定位螺栓组成，且卡板可绕上部饺点孔旋转。
2.如权利要求1所述的碳纤维复合材料飞机舱门的装配夹具，其特征在于：定位组件一、定位组件二、定位组件三、定位组件四、定位组件五、工艺孔定位组件一、工艺孔定位组件二都是采用面、孔定位形式，定位组件六、定位组件七、定位组件八、定位组件九都采用线、面定位形式，定位卡板组件采用面定位形式。
3.如权利要求1所述的碳纤维复合材料飞机舱门的装配夹具，其特征在于：工艺定位组件二中的定位孔为腰形孔。
4.如权利要求1所述的碳纤维复合材料飞机舱门的装配夹具，其特征在于：定位组件六、定位组件七与制件齿形轮廓留有均匀间隙。
5.如权利要求1所述的碳纤维复合材料飞机舱门的装配夹具，其特征在于：压紧卡板与制件理论外形轮廓留有均匀间隙，粘贴硅橡胶用以压紧保护复材制件。
6.如权利要求1所述的碳纤维复合材料飞机舱门的装配夹具，其特征在于：定位卡板与制件型面接触处采用锯齿状。
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