[发明专利]一种表层嵌件的定位结构及定位方法

说明书

本发明提出一种表层嵌件的定位结构及定位方法，包括表层嵌件、中心定位销、锥孔结构、锥形定位销、外侧压板结构和顶板结构。本发明能够最大化的实现结构减重目标，在构件一次成型过程中可逐个实现不同法向方向嵌件的偏差调整和准确定位。

技术领域

本发明涉及一种表层嵌件的定位结构及定位方法，属于含表层嵌件复合材料的制备技术领域。

背景技术

复合材料由于其轻质高强，可设计性强的突出特点，自上世纪60年代中期问世以来已广泛用于军用、民用领域，例如航空航天、武器装备、体育休闲、基础建筑设施、汽车船舶工业、生物工程等，尤其是在各种武器装备上(例如军机、导弹等)，对促进轻量化和高性能化起到了至关重要的作用。将先进复合材料用于航空航天结构上可相应减重20～30％，这是其他先进技术无法达到的效果，因此复合材料在航空航天领域应用日益广泛，继铝、钢、钛之后，已迅速发展成四大航空航天结构材料之一。

复合材料的定位设计是结构件应用的关键技术，为保证复合材料结构装配连接的准确性和稳定性，采用局部金属孔定位，需要在复合材料结构的装配位置预先成型金属嵌件，并准确保证金属嵌件的位置精度。尤其是在飞机吊舱或电路箱体结构中，减重和大量精确定位是复合材料构件应用的关键技术指标，需要对嵌件大小、形式及成型方法进行精细设计。

对于贯穿复合材料结构件厚度方向的金属嵌件，可采用简单的成型模具定位销实现嵌件定位。但对于复合材料结构件中表层金属嵌件的定位，采用常规的模具定位销方式，无法在装模中实现嵌件位置偏差的调整；尤其是对多个嵌件需要从不同法向方向准确定位操作时，该方式无法实现嵌件准确定位，很容易出现偏差。为了弥补成型中的位置偏差，现有工艺中一般会采用加大金属件的尺寸来解决，弥补效果不够精确，而加大金属件尺寸，会造成复合材料重量增加，不能满足现有减重、精确定位的设计要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种能够在结构件的一次成型中实现不同法向方向的嵌件的偏差调整和准确定位、保证减重和定位精度、提高生产效率的表层嵌件的定位结构及定位方法。

本发明的技术解决方案：一种表层嵌件的定位结构，包括表层嵌件、中心定位销、锥孔结构、锥形定位销、外侧压板结构和顶板结构；

所述的表层嵌件布置在复合材料结构件表层，中心加工中心定位底孔与中心定位销一端配合，锥形定位销安装在成型模具上加工的锥孔结构内，通过外侧压板结构固定，中心定位销穿过锥形定位销和外侧压板结构，通过顶板结构固定。

所述的锥孔结构中心轴与表层嵌件中心轴共轴。

所述的外侧压板结构包括外侧压板和外侧压板紧固件。

所述的顶板结构包括顶板、顶丝和中心定位销紧固件。

一种表层嵌件的定位结构，包括表层嵌件、中心定位销、锥孔结构、锥形定位销、外侧压板结构和顶板结构；

所述的表层嵌件由嵌件本体和上部锥台结构组成，嵌件本体布置在复合材料结构件表层，锥台部分露出复合材料结构件，表层嵌件中心加工中心定位底孔与中心定位销一端配合，所述的锥形定位销中心加工与锥台部分相匹配的锥形孔，锥形定位销安装在成型模具上加工的锥孔结构内，锥台结构安装在锥形孔内，通过外侧压板结构与成型模具固定，中心定位销穿过锥形定位销和外侧压板结构，通过顶板结构固定。

一种表层嵌件的定位方法，通过以下步骤实现：

第一步，按设计要求，在复合材料结构件铺层中埋入表层嵌件；

第二步，装配复合材料结构件成型模具；

第三步，通过成型模具上加工的锥孔结构将与表层嵌件配合的中心定位销一端穿入表层嵌件中心底孔；

第四步，将锥形定位销套入中心定位销，并放入成型模具的锥孔结构中；