某垂尾成品安装孔边距工艺研究

2018-08-09 08:58宋啟林陈铁
科技资讯 2018年8期
关键词:工艺

宋啟林 陈铁

摘 要:某垂尾成品较其他机型进行了升级,为保证稳固性,由口框固定改为机加肋、钣金肋以及壁板长桁固定。由于壁板长桁位置存在偏差,安装需要进行调整,加大长桁与肋骨相对位置偏差。在协调某成品与机加肋、钣金肋、长桁安装时存在多处孔边距小情况。本文着重结合骨架装配、总装装配、某成品孔位装配过程,从零件外形尺寸,机加肋与钣金肋肋间距,机加肋、钣金肋、壁板长桁相对位置等方面进行了原因分析。并采取了以下改进措施:(1)骨架装配时严格控制两肋之间的肋间距;(2)完善装配工艺过程,优化装配顺序;(3)更改机加肋、钣金肋及壁板长桁零件尺寸;最终使得某垂尾成品安装孔边距小问题得到解决。

关键词:飞行器制造技术 工艺 某成品 孔边距

中图分类号:V22 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2018)03(b)-0107-02

某垂尾成品上、下侧借用机加肋、钣金肋上钉孔,航后侧位于壁板长桁上,另一侧位于壁板上。非金属壁板为长桁与蒙皮单独成型,再进行二次高温固化成型[2],长桁位置存在较大偏差。由于壁板定位时需要考虑壁板8根长桁同时通过10根肋骨豁口,需调整壁板位置,加大了长桁与肋骨位置相对位置偏差。从而导致某成品与机加肋、钣金肋以及长桁位置不协调,孔边距小。

为解决孔边距小问题,着重对某成品装配过程中,与其相连接零件逐项进行排查,找出主要影响因素,并制定相应改进措施。

1 某成品装配过程简介

某垂尾成品的钉孔在出厂前为终孔,因此其在垂尾上的安装孔位精度需要得到保证,否则将无法安装。装配过程为先在骨架型架上安装梁及肋骨,再在总装型架上安装壁板,最后进行某成品安装孔钻制[1]。由于肋骨与壁板在不同型架安装,需要协调来保证成品安装孔位的准确性。(1)在骨架型架上装配机加肋、钣金肋;(2)在总装型架上装配壁板;(3)某成品钉孔位置确定,如图1;(4)安装紧固件。

2 某成品安装孔边距小情况

某成品与机加肋、钣金肋孔边距理论要求最小为9mm,某架飞机只能达到7mm,难以满足设计要求,此问题急需解决。于是成立工艺研究小组,从以下几个方面进行分析:(1)零件尺寸是否符合要求。(2)骨架上机加肋、钣金肋安装位置是否准确。(3)壁板长桁与机加肋、钣金肋相对位置是否准确。

2.1 检查零件尺寸

(1)机加肋、钣金肋零件尺寸。对机加肋、钣金肋零件宽度、豁口尺寸进行测量,然后利用样板对肋缘条豁口相对位置进行对比。发现其实物尺寸与理论尺寸一致,因此肋零件尺寸的影响可以排除。(2)壁板长桁零件尺寸。根据《某材料结构件制造、装配要求及缺陷、损伤检验规定》要求:壁板类组合件中长桁实际轴线与理论轴线的偏差为±1mm。将壁板在模胎上进行验证,发现通过K孔定位在模胎上后,长桁轴线以及肋骨轴线偏差均在±1mm范围内,满足要求。

2.2 检查骨架上机加肋、钣金肋安装位置

(1)检查工装定位器。对骨架装配型架主交点定位器、定位销,工装定位器与零件间隙进行检查,未发现问题。着重对机加肋、钣金肋定位器进行检查,定位器挡块完好,无松动现象。因此工装定位的影响可以排除。(2)检查机加肋与钣金肋间距。对机加肋与钣金肋间距测量时发现:由于机加肋为数控件,刚性较强;钣金肋腹板以及缘条上存在豁口,刚性较差。在工装上定位后肋间距在126~127mm范围内,理论肋间距为127mm,肋骨轴线偏差范围为±1mm。某成品在机加肋、钣金肋均有连接钉孔,以机加肋为基准,当肋间距变小时,将导致钣金肋上的钉孔靠近缘条内R处,造成托板螺母与缘条R角干涉,若无法保证托板螺母与钉孔同轴,安装螺栓时易将托板螺母及铆钉损坏。因此需保证肋间距不小于127mm。

2.3 检查壁板长桁与机加肋、钣金肋相对位置

在总装型架上利用交点将骨架定位后,壁板通过工艺K孔进行定位。由于固化后长桁与蒙皮K孔存在偏差,协调壁板与骨架位置后,对壁板长桁与机加肋、钣金肋处豁口间隙进行测量。发现理论要求单侧豁口与长桁立边间隙为5mm,实际单边间隙最小为3mm,较理论偏差2mm。如果仅保证某成品处长桁与机加肋、钣金肋豁口的理论间隙,调整壁板与骨架的相对位置,其他位置将出现干涉现象。

3 某成品安装孔边距小原因分析以及质量控制

通过以上分析,发现存在两个方面原因:骨架装配过程机加肋与钣金肋肋间距存在一定偏差;总装装配过程机加肋、钣金肋与壁板长桁相对位置发生偏差。

3.1 骨架装配过程控制

骨架装配时主要以1梁、2梁为定位基准,然后利用肋骨挡块定位器将机加肋、钣金肋与1梁、2梁固定。由于钣金肋腹板上存在众多豁口刚性差,下架后肋间距发生变化。(1)为保证间距,以刚性好的机加肋为基准安装钣金肋,在定位钣金肋时测量间距,保证不小于127mm。(2)由于钣金肋与1梁筋条为搭接,与2梁腹板为对接,为保证肋间距,先将钣金肋与1梁连接,再与2梁连接。通过对装配顺序的细化,将装配过程产生的偏差尽量减小,从而保证肋间距尺寸不小于127mm。

3.2 总装装配过程控制

为保证某成品钉孔位置的准确性,申请其制孔样板。由于某成品处于壁板外表面,利用样板画线时无法探测长桁以及肋骨的位置,如果靠引线进行位置确认,由于壁板尺寸太大阻挡视线无法保证画线的准确性。因此需要协调某成品与壁板长桁、机加肋、钣金肋的安装位置。

为此完善工艺流程,通过优化装配顺序来改变孔边距偏小的问题。详细装配流程如下:(1)将骨架及壁板在型架上进行定位。(2)将长桁两端的位置在机加肋、钣金肋上标识。(3)测量肋间距并记录。(4)取下壁板,利用机加肋用弓形夹将样板安装至肋骨上。(5)依据肋间距,用弓形夹将钣金肋与样板夹紧。(6)利用肋上的标识,将长桁的位置画线至样板上。(7)在样板上分别测量机加肋、钣金肋、长桁上孔边距尺寸。(8)局部调整样板位置,保证孔位满足边距要求,利用样板在肋骨上钻出导孔。(9)取下样板,安装壁板。(10)肋骨上導孔钻制壁板上;利用导孔固定样板,将其他孔位制出;再安装某成品紧固件。

3.3 后续零件更改完善

为保证某成品安装过程中满足钉边距要求,对后续零件进行局部更改,从而加大钉孔边距保证装配要求。(1)对机加肋尺寸进行更改:两侧缘条第三、四长桁处豁口尺寸加宽2mm和1.5mm。(2)对钣金肋尺寸进行更改:两侧缘条宽度由“20mm”增加到“22mm”。(3)对壁板第四长桁卧边尺寸进行更改:在靠近第三长桁一侧局部加宽2mm。(4)零件厂将壁板模胎,机加肋、钣金肋样板分别进行更改。

4 改进效果

经过多架份的实践验证,通过以上措施进行装配,未出现某成品安装孔边距小情况,孔边距完全满足了设计要求。对于后续交付的零件,由于采取了相关措施,尺寸也进行了完善,产品质量得到了更进一步提升。

参考文献

[1] 王云渤.飞机装配工艺学[M].北京:国防工业出版社,1990.

[2] 裕炳,张全纯.复合材料的结构连接[M].北京:国防工业出版社,1992.

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