專利名稱：組合式蒙皮型面切邊柔性多點(diǎn)支撐裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種組合式蒙皮型面切邊柔性多點(diǎn)支撐裝置，屬于機(jī)械工程/ 板料成形領(lǐng)域。(二)
背景技術(shù)：
飛機(jī)蒙皮零件具有外形復(fù)雜多樣、零件種類繁多等特點(diǎn)，其表面質(zhì)量和形 狀精度對(duì)飛機(jī)的整體性能有重要影響。目前，蒙皮成形和切邊、測(cè)量中，主要 采用實(shí)體模具，因此需要給每一個(gè)蒙皮設(shè)計(jì)實(shí)體模，導(dǎo)致研制周期中絕大部分 時(shí)間用于模具和相關(guān)工裝的設(shè)計(jì)制造。因此，傳統(tǒng)的模具工裝和工藝方法已不 適應(yīng)現(xiàn)代飛機(jī)的快速研制和批生產(chǎn)的需要，而省時(shí)高效的柔性多點(diǎn)成形技術(shù)逐 漸應(yīng)用于工廠生產(chǎn)。(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種組合式蒙皮型面切邊柔性多點(diǎn)支撐裝置，以解 決當(dāng)前蒙皮拉形后的切邊過程中所需要的實(shí)體模具數(shù)量過多、工裝重用性差、 工裝制造時(shí)間長(zhǎng)的問題。本發(fā)明將傳統(tǒng)的實(shí)體模具離散化，變成形狀可調(diào)的"柔 性模具"，由若干個(gè)釘高調(diào)整單元的頂端調(diào)節(jié)形成的不同的包絡(luò)面，來實(shí)現(xiàn)對(duì)任 意形狀任意大小的板材夾持。本發(fā)明采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，整個(gè)裝置由若干個(gè)定位板、若干個(gè)調(diào)形組 件組成。所述的定位板為扁"T"型，其上有螺紋孔和配合面，用來實(shí)現(xiàn)調(diào)形組件之 間的聯(lián)結(jié)定位。所述的調(diào)形組件是由基枕和釘高調(diào)整單元組成的。若干個(gè)調(diào)形組件在X方向上平行放置，中心間距均為定值，該值由相鄰兩 個(gè)調(diào)形組件之間的定位板的長(zhǎng)度決定。若干個(gè)定位板在Y方向上分成對(duì)稱的兩 列，每個(gè)定位板聯(lián)結(jié)兩個(gè)相鄰的調(diào)形組件的同一端。不同數(shù)量的調(diào)形組件和定位板的聯(lián)結(jié)組合，可以形成尺寸規(guī)格不同的支撐裝置。調(diào)形組件和定位板的個(gè) 數(shù)可根據(jù)蒙皮零件的尺寸來確定。所述的基枕呈長(zhǎng)方體，其上有定位孔、螺紋孔、配合面等。基枕上一字排開均勻分布著5個(gè)定位孔，所述的釘高調(diào)整單元固定于其中。整個(gè)裝置安裝完 成后，每個(gè)調(diào)形組件中有5個(gè)釘高調(diào)整單元，每個(gè)釘高調(diào)整單元橫向、縱向間 距都是相同的。這些間距保證了手動(dòng)調(diào)節(jié)釘高時(shí)需要的工作空間足夠充分。 基枕和定位板通過螺釘、配合面聯(lián)結(jié)，構(gòu)成整個(gè)裝置的底部框架。該框架是一個(gè)方形結(jié)構(gòu)在X方向上有若干個(gè)間距相同的平行基枕；在Y方向上有兩列平行的對(duì)稱的定位板。所述的釘高調(diào)整單元是由大螺柱、螺釘、鎖緊螺母、旋轉(zhuǎn)釘、聯(lián)結(jié)筒、萬向裝置、真空發(fā)生器、真空吸盤組成的。所述的大螺柱的根部安裝在基枕的定位孔中。大螺柱的上半部分有細(xì)螺紋，下半部分有一個(gè)平臺(tái)，平臺(tái)上有通孔，螺釘通過該通孔與基枕聯(lián)結(jié)固定。所述的鎖緊螺母和旋轉(zhuǎn)釘都旋合在大螺柱上。鎖緊螺母在旋轉(zhuǎn)釘?shù)南路?所述的聯(lián)結(jié)筒是一個(gè)圓筒形的聯(lián)結(jié)零件，聯(lián)結(jié)旋轉(zhuǎn)釘和萬向裝置。 所述的萬向裝置由萬向I、萬向II、萬向III、萬向IV組成。萬向I與聯(lián)結(jié)筒相聯(lián)，萬向ni與真空發(fā)生器相聯(lián)。萬向II和萬向IV閉合，其間有一個(gè)球腔；萬向m的一端是球形，該球形端被所述的球腔包裹并可以在球腔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)該裝置的轉(zhuǎn)向作用。所述的真空發(fā)生器是一個(gè)整體化的零件， 一端直接安裝在真空吸盤上，另 一端的螺紋連接可方便的與萬向in聯(lián)接。該發(fā)生器是可以從市場(chǎng)上直接采購的。所述的真空吸盤是直接吸附、接觸蒙皮零件的裝置，根據(jù)相關(guān)計(jì)算，從市 場(chǎng)上直接采購。鎖緊螺母和旋轉(zhuǎn)釘在大螺柱上的旋轉(zhuǎn)升降，帶動(dòng)真空吸盤的升降。于是若 干個(gè)真空吸盤的頂端就可以形成包絡(luò)面，從而實(shí)現(xiàn)本裝置的柔性支撐功能。 在釘高調(diào)整單元中，可以在旋轉(zhuǎn)釘和聯(lián)結(jié)筒之間加裝可換釘套，可換釘套分為二級(jí)釘套和三級(jí)釘套兩種，從而實(shí)現(xiàn)更大范圍的釘高調(diào)節(jié)。釘高調(diào)節(jié)范圍使用二級(jí)釘套時(shí)是0—130ram，使用三級(jí)釘套時(shí)是0—180腿。所述的二級(jí)釘套和三級(jí)釘套是空心的圓柱體，它們的結(jié)構(gòu)相同，只是長(zhǎng)度尺寸不同。萬向裝置最大能夠偏離鉛錘方向30 °,能夠保證真空吸盤在適應(yīng)不同曲率 形狀的蒙皮時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)要求。本發(fā)明一種組合式蒙皮型面切邊柔性多點(diǎn)支撐裝置，其優(yōu)點(diǎn)及功效在于1. 將實(shí)體模具離散化，把形狀固定的模具變?yōu)樾螤羁烧{(diào)的柔性多點(diǎn)支撐裝 置，從而使一套本裝置完成了若干個(gè)不同實(shí)體模具的支撐功能，大大減少了工 裝的數(shù)量；2. 將本裝置模塊化設(shè)計(jì)，整個(gè)裝置由若干個(gè)定位板、若干個(gè)調(diào)形組件組成， 減少了零部件，提高了裝置的整體裝配性能；3. 可以根據(jù)蒙皮零件的尺寸，選擇定位板、調(diào)形組件的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)了一套 本裝置對(duì)不同尺寸的蒙皮零件的支撐，而這是單個(gè)實(shí)體模具無法實(shí)現(xiàn)的；4. 在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的創(chuàng)新定位塊、釘高調(diào)整單元等。這些有效地實(shí) 現(xiàn)了節(jié)省材料和空間的目的，并且使裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠。綜上，組合式蒙皮型面切邊柔性多點(diǎn)支撐裝置，實(shí)現(xiàn)了柔性夾持，大量減 少專用夾具和工裝，降低了成本，減少了協(xié)調(diào)環(huán)節(jié)，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，經(jīng) 濟(jì)和時(shí)間效益顯著。

圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為本發(fā)明的主視圖。 圖3為本發(fā)明的俯視圖。 圖4為本發(fā)明的左視圖。 圖5為本發(fā)明的局部爆炸示意圖 圖6為釘高調(diào)整單元爆炸示意中標(biāo)號(hào)及符號(hào)說明如下 1、螺釘 2、定位板5、大螺柱 6、螺釘9、可換釘套 10、聯(lián)結(jié)筒3、基枕 4、釘高調(diào)整單元7、鎖緊螺母 8、旋轉(zhuǎn)釘11、萬向I 12、萬向II13、萬向III 14、萬向IV 15、真空發(fā)生器 16、真空吸盤17、調(diào)形組件18、定位孔 19、配合面I 20、配合面II具體實(shí)施例方式本發(fā)明一種組合式蒙皮型面切邊柔性多點(diǎn)支撐裝置，采用模塊化的設(shè)計(jì)思 想，如圖1所示，是由若干個(gè)定位板2、若干個(gè)由基枕3和釘高調(diào)整單元4組 成的調(diào)形組件17構(gòu)成。如圖2 、圖3 、圖4中橫向放置的為調(diào)形組件17，縱向放置的為定位板2。定位板2為扁"T"型，其上設(shè)有螺紋孔和配合面20。 如圖5所示，所述的調(diào)形組件17是由基枕3和釘高調(diào)整單元4組成的。 基枕3呈長(zhǎng)方體，其上設(shè)有定位孔18、螺紋孔、配合面等?；砩弦蛔峙?開均勻分布著5個(gè)定位孔，釘高調(diào)整單元4分別插入基枕3的定位孔18中。調(diào)形組件17通過基枕3和定位板2以螺釘1聯(lián)結(jié)緊固，定位板2上的配合 面20和基枕3上的配合面19為相互接觸的面，這一對(duì)配合面起定位作用，如 圖5所示。每個(gè)調(diào)形組件17的中心的間距為定值，該值由定位板2的兩個(gè)對(duì)稱 的配合面20決定。整個(gè)裝置安裝完成后，每個(gè)調(diào)形組件中有5個(gè)釘高調(diào)整單元， 每個(gè)釘高調(diào)整單元橫向、縱向間距都是相同的。這些間距保證了手動(dòng)調(diào)節(jié)釘高 時(shí)需要的工作空間足夠充分。其中，所述的釘高調(diào)整單元4是由大螺柱5、螺釘6、鎖緊螺母7、旋轉(zhuǎn) 釘8 、可換釘套9 、聯(lián)結(jié)筒1 0 、萬向I 11、萬向II 12、萬向m 13、萬向IV 14、真空發(fā)生器15、真空吸盤16組成的；如圖7所示。大螺柱5的上半部分 上有較大長(zhǎng)度的細(xì)螺紋，下半部分有一個(gè)平臺(tái)，平臺(tái)上有通孔；旋轉(zhuǎn)釘8的底 部有一定長(zhǎng)度的內(nèi)螺紋。大螺柱5的根部插入基枕3的定位孔18中，起到定位 作用。螺釘6通過大螺柱平臺(tái)上的通孔實(shí)現(xiàn)大螺柱5和基枕3的聯(lián)結(jié)緊固。鎖 緊螺母7和旋轉(zhuǎn)釘8都旋合在大螺柱5上，鎖緊螺母7在旋轉(zhuǎn)釘8的下方?？?換釘套9為空心的圓柱體，安裝在旋轉(zhuǎn)釘8的頂部。聯(lián)結(jié)筒10為圓筒形零件， 一端聯(lián)結(jié)可換釘套9，另一端聯(lián)結(jié)萬向I 11，萬向II 12和萬向IV 14閉合， 其間有一個(gè)球腔；萬向m 13的一端是球形，該球形端被所述的球腔包裹并可以在球腔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)該裝置的轉(zhuǎn)向作用；另一端與真空發(fā)生器相聯(lián)。 所述的真空發(fā)生器15是一個(gè)整體化的零件， 一端直接安裝在真空吸盤16上，另一端的螺紋連接可方便的與萬向m聯(lián)接。該發(fā)生器是可以從市場(chǎng)上直接采購的。所述的真空吸盤16是直接吸附、接觸蒙皮零件的裝置，與真空發(fā)生器相聯(lián) 結(jié)；該真空吸盤可根據(jù)相關(guān)計(jì)算，從市場(chǎng)上直接采購。在不需要使用可換釘套9的時(shí)候，聯(lián)結(jié)筒1 0直接安裝在旋轉(zhuǎn)釘8的頂端。由于基枕3的長(zhǎng)度約為670mm、定位板2的長(zhǎng)度約為140mm，根據(jù)蒙皮零件 的尺寸，選擇調(diào)形組件17 (基枕3)和定位板的數(shù)量，就可以組成幾何尺寸不 同的支撐裝置。舉例說當(dāng)蒙皮零件的尺寸為600mmX800mm時(shí)，基枕3和定位 板2的個(gè)數(shù)分別為6和10;當(dāng)蒙皮零件的尺寸為600mmX900mm時(shí)，基枕3和 定位板2的個(gè)數(shù)分別為7和12;當(dāng)蒙皮零件的尺寸為lOOOmmXlOOOmm時(shí)，基 枕3和定位板2的個(gè)數(shù)分別為14和24。釘高調(diào)節(jié)的具體操作如下如圖8所示，將鎖緊螺母7旋到最低，旋轉(zhuǎn)釘8在大螺柱5上旋轉(zhuǎn)，圓周 運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，引起頂端的真空吸盤16的上下運(yùn)動(dòng)。，當(dāng)把真空吸盤16調(diào) 節(jié)到需要的高度的時(shí)候，使鎖緊螺母7的上端面和旋轉(zhuǎn)釘8的下端面緊緊貼合， 從而確定了釘高不再變化。若干個(gè)已經(jīng)分別調(diào)節(jié)好釘高的真空吸盤16的頂端就 形成了包絡(luò)面，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)蒙皮型面的有效支撐。當(dāng)需要改變釘高的時(shí)候，重 復(fù)上面的過程即可。
權(quán)利要求
1、一種組合式蒙皮型面切邊柔性多點(diǎn)支撐裝置，采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，由若干個(gè)定位板、若干個(gè)調(diào)形組件組成，其特征在于該定位板為扁“T”型，其上有螺紋孔和配合面，用來實(shí)現(xiàn)調(diào)形組件之間的聯(lián)結(jié)定位；該調(diào)形組件是由基枕和釘高調(diào)整單元組成的；調(diào)形組件在X方向上平行放置，中心間距均為定值，定位板在Y方向上分成對(duì)稱的兩列，每個(gè)定位板聯(lián)結(jié)兩個(gè)相鄰的調(diào)形組件的同一端；不同數(shù)量的調(diào)形組件和定位板的聯(lián)結(jié)組合，形成尺寸規(guī)格不同的支撐裝置；該基枕呈長(zhǎng)方體，其上有定位孔、螺紋孔、配合面；基枕上一字排開均勻分布著定位孔，該釘高調(diào)整單元固定于其中；該基枕和該定位板通過螺釘、配合面聯(lián)結(jié)，構(gòu)成整個(gè)裝置的底部框架；該釘高調(diào)整單元是由大螺柱、螺釘、鎖緊螺母、旋轉(zhuǎn)釘、聯(lián)結(jié)筒、萬向裝置、真空發(fā)生器、真空吸盤組成的；該大螺柱的根部安裝在基枕的定位孔中，大螺柱的上半部分有細(xì)螺紋，下半部分有一個(gè)平臺(tái)，平臺(tái)上有通孔，螺釘通過該通孔與基枕聯(lián)結(jié)固定；該鎖緊螺母和旋轉(zhuǎn)釘都旋合在大螺柱上，鎖緊螺母在旋轉(zhuǎn)釘?shù)南路?；該?lián)結(jié)筒是一個(gè)圓筒形的聯(lián)結(jié)零件，聯(lián)結(jié)旋轉(zhuǎn)釘和萬向裝置；該萬向裝置由萬向I、萬向II、萬向III、萬向IV組成，萬向I與聯(lián)結(jié)筒相聯(lián)，萬向III與真空發(fā)生器相聯(lián)，萬向II和萬向IV閉合，其間有一個(gè)球腔，萬向III的一端是球形，該球形端被該球腔包裹并可以在球腔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)該裝置的轉(zhuǎn)向作用；該真空發(fā)生器一端直接安裝在真空吸盤上，另一端的螺紋連接與萬向III聯(lián)接；該真空吸盤是直接吸附、接觸蒙皮零件的裝置，與真空發(fā)生器相聯(lián)結(jié)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式蒙皮型面切邊柔性多點(diǎn)支撐裝置，其特征在于該調(diào)形組件中心間距的定值是由相鄰兩個(gè)調(diào)形組件之間的定位板長(zhǎng)度決定的。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式蒙皮型面切邊柔性多點(diǎn)支撐裝置，其特征 在于該調(diào)形組件和該定位板的個(gè)數(shù)根據(jù)蒙皮零件的尺寸來確定。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式蒙皮型面切邊柔性多點(diǎn)支撐裝置，其特征在于該框架是一個(gè)方形結(jié)構(gòu)在X方向上有間距相同的平行基枕；在Y方向 上有兩列平行的對(duì)稱的定位板。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式蒙皮型面切邊柔性多點(diǎn)支撐裝置，其特征 在于該鎖緊螺母和該旋轉(zhuǎn)釘在大螺柱上旋轉(zhuǎn)升降，帶動(dòng)真空吸盤的升降；復(fù) 數(shù)個(gè)真空吸盤的頂端形成包絡(luò)面，實(shí)現(xiàn)柔性支撐。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式蒙皮型面切邊柔性多點(diǎn)支撐裝置，其特征 在于該釘高調(diào)整單元中，在旋轉(zhuǎn)釘和聯(lián)結(jié)筒之間加裝可換釘套。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合式蒙皮型面切邊柔性多點(diǎn)支撐裝置，其特征 在于該可換釘套分為二級(jí)釘套和三級(jí)釘套兩種，從而實(shí)現(xiàn)更大范圍的釘高調(diào) 節(jié)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合式蒙皮型面切邊柔性多點(diǎn)支撐裝置，其特征 在于該二級(jí)釘套和三級(jí)釘套是空心的圓柱體，它們的結(jié)構(gòu)相同，只是長(zhǎng)度尺 寸不同。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式蒙皮型面切邊柔性多點(diǎn)支撐裝置，其特征 在于該萬向裝置最大能夠偏離鉛錘方向30 °，保證真空吸盤在適應(yīng)不同曲率 形狀的蒙皮時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)要求。
全文摘要
本發(fā)明組合式蒙皮型面切邊柔性多點(diǎn)支撐裝置，由若干個(gè)定位板、若干個(gè)調(diào)形組件組成；該定位板為扁“T”型，其上有螺紋孔和配合面，該調(diào)形組件由基枕和釘高調(diào)整單元組成；調(diào)形組件在X方向上平行放置，中心間距為定值，定位板在Y方向上分成對(duì)稱的兩列，每個(gè)定位板聯(lián)結(jié)兩相鄰的調(diào)形組件的同一端；該基枕呈長(zhǎng)方體，其上有定位孔、螺紋孔、配合面；基枕上一字排開均勻分布著定位孔，釘高調(diào)整單元固定于其中；該釘高調(diào)整單元由大螺柱、螺釘、鎖緊螺母、旋轉(zhuǎn)釘、可換釘套、聯(lián)結(jié)筒、萬向裝置、真空發(fā)生器、真空吸盤組成。本發(fā)明的裝置實(shí)現(xiàn)了柔性夾持，減少了專用夾具和工裝，經(jīng)濟(jì)和時(shí)間效益顯著。
文檔編號(hào)B23D33/02GK101229598SQ20081005665
公開日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2008年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月23日
發(fā)明者李東升, 羅紅宇, 源 黃 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)