[发明专利]一种飞机壁板结构长桁翻转工装及共固化成型方法

说明书

本发明一种飞机壁板结构长桁翻转工装及共固化成型方法，属于航空制造技术领域。该长桁翻转工装包括：翻转平台，设有：铺贴工装限位装置，用于长桁铺贴工装转移过程的限位约束；铺贴工装连接装置，用于长桁铺贴工装在所述翻转平台上的连接定位；铺贴工装定位装置，用于长桁铺贴工装两侧端头在所述翻转平台上的定位约束；壁板成型工装对接装置，用于所述翻转平台整体翻转后与壁板成型工装间的对接及定位；第一/第二支架，设置于所述翻转平台两端，分别通过支架连接装置与所述翻转平台连接。该长桁翻转工装及配套定位装置具有结构简单、操作方便的特点，能够满足飞机壁板零件共固化成型过程对于工艺稳定性和生产效率的要求。

技术领域

本发明属于航空制造技术领域，具体涉及一种飞机壁板结构长桁翻转工装及共固化成型方法，具体地说，涉及一种飞机复合材料翼面壁板共固化成型过程的长桁翻转工装及共固化成型方法。

背景技术

飞机复合材料翼面壁板结构在现代飞机主次承力构件中得到了越来越广泛的应用，常见的复合材料壁板结构通常由壁板蒙皮和不同形状的长桁整体组合而成，可选的长桁构型包括“U”型、“T”型、“工”型等。复合材料热压罐成型过程可以采用的工艺方案包括共固化、共胶接和二次胶接等，其中共固化工艺只需一次的热压罐成本，具有一定的制造成本优势。

复合材料壁板结构共固化工艺流程：首先借助长桁铺贴工装得到预成型的长桁铺层，而后将若干个长桁铺层逐一组合定位后，整体翻转180°并转移至壁板成型工装上与蒙皮铺层进行二次组合定位，而后进行真空封装并推入热压罐中完成固化成型。与共胶接或二次胶接工艺相比，共固化工艺中长桁铺层先后经历的两次组合定位过程中都为未固化的湿态预浸料，大大增加了长桁轴线及腹板厚度公差控制的技术难度。

常见的飞机复合材料翼面壁板成型工装设计主要涉及长桁铺贴工装(预成型过程)及壁板成型工装(整体组合固化过程)。其制备过程中多采用人工将若干个长桁铺层及其铺贴工装的预成型单元逐一组合定位后完成空中180°翻转，并进一步与蒙皮铺层完成二次组合定位，上述操作过程存在人工劳动强度大，长桁轴线及腹板厚度超差严重的问题。特别对于大尺寸翼面壁板结构，其长桁铺贴工装具有重量大、转动惯性大的特点，还存在极大的现场操作安全隐患。

发明内容

为了有效改善现有技术存在的上述工艺质量控制难点及安全隐患，有必要针对飞机翼面复合材料壁板结构，提出一套适用于长桁铺层组合定位及整体翻转过程的飞机壁板结构长桁翻转工装及共固化成型方法。其中长桁翻转工装及配套定位装置具有结构简单、操作方便的特点，能够满足飞机壁板零件共固化成型过程对于工艺稳定性和生产效率的要求。

根据本发明技术方案，提供一种飞机壁板结构长桁翻转工装，其特征在于，所述长桁翻转工装用于实现长桁铺层组合定位及整体翻转过程的翻转及定位，并与长桁铺贴工装和壁板成型工装配合实现复合材料壁板结构共固化成型，所述长桁翻转工装包括：

翻转平台，所述翻转平台上设有：

铺贴工装限位装置，用于长桁铺贴工装转移过程的限位约束；

铺贴工装连接装置，用于长桁铺贴工装在所述翻转平台上的连接定位；

铺贴工装定位装置，用于长桁铺贴工装两侧端头在所述翻转平台上的定位约束；

壁板成型工装对接装置，用于所述翻转平台整体翻转后与壁板成型工装间的对接及定位；

第一/第二支架，所述第一/第二支架设置于所述翻转平台两端，分别通过支架连接装置与所述翻转平台连接。

进一步地，所述翻转平台包括框架及保持于框架之上的面板，所述铺贴工装限位装置、铺贴工装连接装置、铺贴工装定位装置以及壁板成型工装对接装置设置于所述面板之上。

进一步地，所述铺贴工装限位装置包括：

长桁侧边定位板，设置于翻转平台的纵向一侧上，用于对相应区域长桁铺贴工装的限位约束；