[发明专利]基于力位耦合的盒段式机身装配工艺

说明书

本发明涉及一种基于力位耦合的盒段式机身装配工艺，包括以下步骤：在墙板的耳片上设置压力传感器，将两则墙板通过多根可伸缩的撑杆连接在一起，形成临时刚性结构；将所述临时刚性结构放置在已经预设安装好的两个工装定位器之间；调整撑杆的长度，对墙板的位姿进行调整，监测压力传感器的实时检测值，直至压力传感器的检测值等于临界接触压力；此时，锁紧撑杆，使两侧墙板与工装定位器之间形成固定连接；安装各刚性支撑体后拆除各撑杆。本发明可以防止在盒段式机身装配过程中引入较大的装配应力，从而提高装配体的服役性能。

技术领域

本发明涉及一种基于力位耦合的盒段式机身装配工艺，属于飞机工艺装备制造技术领域。

背景技术

飞机装配是飞机制造的重要环节，保证零件与零件、零件与工装、工装与工装之间的协调，进而保证装配准确度的飞机制造协调方式是飞机制造的重要特点。

通常飞机的机身需要连接机翼和主起落架等，因此对机身的要求比较高。因为具有良好的刚度和承载性能，盒段式机身已经被广泛地应用于飞机结构中，其典型结构是包括由设置在两侧的墙板和设置两侧墙板之间的刚性支撑体组成的盒段，以及设置在盒段表面的蒙皮。盒段机身通过两侧墙板上的耳片与其他飞机结构相连接。

飞机结构在装配时需要满足几何精度要求，以符合其气动外形。据申请人了解，现有盒段装置工艺中，受限于装配开敞性的限制，为保证装配精度，通常先安装定位工装，以一侧墙板为基准，依次完成刚性支撑体、另一侧墙板和表面蒙皮的装配。但因墙板、刚性支撑体的制造误差以及定位工装在定位过程中引入的误差，往往会造成装配后耳片的位置发生偏差，无法满足后续的安装要求。

为了解决上述问题，现有技术中通过持续加大定位工装的刚度来强制调整耳片到设计安装位置，由此导致耳片产生变形，在其内部产生会较大的应力，当定位工装约束去除时，耳片就会回弹，从而在整个结构中引入较大的装配应力，影响装配体的服役性能。另一方面，提升定位工装刚度的同时，也引起了工装整体重量的提升，使得整个工装异常笨重，无法满足自动化、智能化装配的发展需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种防止在盒段式机身装配过程中引入较大的装配应力的装配工艺，从而提高装配体的服役性能。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种基于力位耦合的盒段式机身装配工艺，包括以下步骤：

步骤一、在墙板的耳片上设置压力传感器，将两侧墙板通过多根可伸缩的撑杆连接在一起，形成临时刚性结构；

步骤二、将所述临时刚性结构放置在已经预设安装好的两个工装定位器之间，完成临时刚性结构与工装定位器之间的初步定位；

步骤三、调整撑杆的长度，对墙板的位姿进行调整，监测压力传感器的实时检测值，直至压力传感器的检测值等于临界接触压力，从而确保耳片与工装定位器紧密贴合，其中所述临界接触压力为墙板与工装定位器接触，但墙板不发生变形的极限压力；此时，锁紧撑杆，使两侧墙板与工装定位器之间形成固定连接；

步骤四、安装各刚性支撑体；

步骤五、拆除各撑杆。

本发明的主要原理是在墙板的耳片上设置朝向工装定位器的压力传感器，通过对监测压力传感器的实时检测值，并对撑杆加载、卸载过程进行调控，以此来调节墙板结构的位姿，在保证盒段式机身结构几何精度的前提下，尽量减小定位耳片和工装定位器之间的载荷。通过上述改进，本发明将现有装配工艺中耳片处的局部大装配应力，疏导至墙板与刚性支撑体之间的装配应力，从而实现了装配应力在盒段式机身的均匀分配，减少了耳片回弹，因而能够提高装配体的服役性能，满足后续装配协调性要求。

本发明避免了现有工艺中通过持续加大工装刚度来强制墙板服帖，导致的构件下架-墙板回弹-装配协调性差、装配应力大等问题。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。