[发明专利]用于组装飞机的抗扭盒结构的方法和装置

说明书

发明目的

如本说明书的标题所述，本发明的目的是提供一种用于航空用途的抗扭盒型结构的组装方法，以确保蒙皮的空气动力外表面内一定的最小尺寸公差，简化组装方法并消除不必要的组装操作。

技术领域

如前一部分所述，本发明应用于航空业、飞机结构特别是抗扭盒型结构的技术领域中。

本发明涉及其组装方法的抗扭盒型结构，简称为抗扭盒，是飞机结构技术领域中公知的结构。因此，抗扭盒目前构成飞机中机翼和水平尾翼中的主要结构元件。

抗扭盒基本上被定义为由以下各部分组成的结构：一些加强杆，通常都是直的，纵向设置在结构内；横跨加强杆设置并与其相连的一些加强肋；以及围绕加强杆和加强肋覆盖结构并与加强杆和加强肋相连的蒙皮。

加强杆主要具有吸收弯曲应力的功能，加强肋用于其部分分配沿加强杆应力并使蒙皮成形，而最后蒙皮将拉升的空气动力载荷以及加在蒙皮的空气动力表面上的阻力分配给加强肋和加强杆。另外，抗扭盒通常装有一些纵梁，被设置为连接至蒙皮内表面并且承担为蒙皮提供稳定性以及防止其挠曲的功能。

用于航空用途的抗扭盒的蒙皮外表面考虑到有空气动力作用在该表面上而要求非常小的0.01mm等级的公差。为此在这些结构上装配蒙皮就显得特别重要。

最后，应该指出的是尽管本发明涉及用于航空用途的抗扭盒，但是不应理解为受限于此，因为正如根据以下给出的说明书所披露的那样，本发明也能够应用于由给出外部形状的骨干框架和充分松弛的蒙皮组成的结构，其中需要确保蒙皮的外表面具有一定的尺寸公差。

背景技术

通常，并且是为了组装结构(例如用于航空用途的抗扭盒)以及尺寸相当大的其他结构，将一种已知为装配夹具的支撑结构用于要进行装配的不同元件。

用于组装结构(例如抗扭盒)的方法由以下的基本操作构成：支撑；定位；临时固定；和连接。

可以理解，支撑是将要进行装配的元件设置在装配夹具内。

定位是包括确定要装配的元件相对于结构中其他元件的正确位置的操作，换句话说就是核对元件的位置以及元件在该位置定位。

临时固定操作包括在最终连接之前将构成待组装的结构的元件之间形成临时连接。在铆接连接中，临时连接通常是在待连接元件表面预先钻孔之后通过被设置为横穿待连接元件表面的一些装配夹头实现的。临时固定的目的是通过允许在组装期间添加或移除元件并因此例如允许工具或者操作人员等接触其他的组装元件而使组装系统化并有助于组装。

最后，连接是在待装配元件之间进行最终固定的操作。用于航空用途的抗扭盒的各元件之间的连接通常是通过铆接实现的。

抗扭盒不同元件之间的临时固定和连接通常是通过搭接待连接元件内形成的一些延长部或其中包含的部件而实现的。因此，加强肋边缘通常具有一些用于其连接至蒙皮的凸缘和一些用于其连接至加强杆的襟翼，同时对于这些部分加强杆的内表面具有一些加固件，通过这些加固件将加强杆连接至加强肋。

用于航空用途的抗扭盒的常规组装方法基本上包括首先组装抗扭盒的骨架结构，换句话说就是组装加强杆和加强肋，并且一旦骨架组装完毕，就将蒙皮装到骨架上。

以下详细介绍的是用于组装抗扭盒的常规方法。

首先，将加强杆正确核对位置地支撑并定位的装配夹具上。

然后将加强肋纵向和横向地定位，换句话说就是分别沿纵向和横向于加强杆的方向定位。加强肋的纵向定位是基于设置在加强杆内表面上的加固件承担了作为将其连接至加强肋的任务而实现的。从尺寸公差的角度看，横向定位明显更为关键，并且无法像纵向定位那样基于加强杆的加固件实现。为此，通常要使用辅助设备，辅助设备主要包括一些限制蒙皮内部轮廓的止挡件或模板，并因此在与这些止挡件或模板形成接触时预先确定加强肋的正确位置。一旦每一根加强肋均已定位，即可通过用装配夹头夹持来将其临时固定至加强杆。

然后，在加强杆和加强肋之间实现连接，其中临时固定通常通过钻孔和铆接而被最终固定所代替。

最后，一旦组装好由加强杆和加强肋构成的结构骨架，随后就进入到蒙皮的安装。为了实现这一步，将蒙皮拉至加强肋和加强杆处并以其正确位置覆盖加强肋和加强杆。蒙皮的定位以这样的方式实现：组成抗扭盒的上部件和下部件或者上部和下部(以及所谓的上蒙皮和下蒙皮)的每一个从蒙皮的纵向中心轴线一直延伸至加强杆，从而调整并确保与加强肋的凸缘相接触。