一种专用“工”字形截面结构框引孔工具的制作方法

1.本实用新型是一种专用“工”字形截面框结构引孔专用工具，主要应用于现代飞机装配制造领域，具体是指通过应用本实用新型工具可以解决“工”字形结构框在装配制孔时因外形、结构、尺寸等原因造成的不开敞区域无法正常返孔的技术困难，实现由框向结构件精确快速向连接件引孔以确定孔正确位置的一种专用工具。


背景技术：

2.在现代飞机装配制造过程中，因工字形截面框结构具有强度大稳定性好的优点，因此机身结构中普遍会应用其作为机身结构的承力环形框，一般框会与蒙皮或其他结构件进行连接，连接的紧固件在制孔时需要保证紧固件的间距和边距要求，但是实际装配时需综合考虑装配协调、空间限制以及定位误差积累等多因素，框上无法提前预制导孔或按工装钻模进行制孔，个别孔位置需要验证后才可制孔，一般需要通过手工划线确定孔位置，操作时一般首先在框内侧缘条画出需制孔的孔位，再将所画孔位引孔至外侧结构件上，确定边距和间距合格后，再按实际状态由一侧向另一侧制孔。
3.目前，在手工画线制孔的过程中，有两个影响因素限制了通用型引孔器或钻模的使用：第一、工字型截面的环形框的高度较大限制了通用型引孔器的使用；第二、工字型截面环型框的框前或框后与其连接的结构件(例如：蒙皮、带板或多层零件等)受其外形及尺寸影响，空间上会形成类似于封闭的不开敞区域(例如：附图1中的框前结构件尺寸较大(过长)，框前的内侧缘条就无法使用通用的引孔器返孔)，因为普通的引孔器无法跨越其结构形成的空间限制。除此之外，与框连接的结构件有时为多层零件，手工划线既要保证框上孔边距也要考虑夹层结构件的边距，但因手工画线存在结构不可视的原因，手工画线存在一定的质量风险。本实用引孔工具提供了一种快速精准返孔的工具和方法，提高了产品质量和操作效率。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的问，本实用新型提供一种专用“工”字形截面框结构引孔画线的工具。
5.本实用新型采用的技术方案为：
6.一种专用“工”字形截面结构框引孔工具，包括框架4、引导板5、引孔器6、旋转销轴8和固定用圆柱插销7五部分。
7.所述的引导板5为“l”形结构，包括垂直板和水平板，为一体成型结构，引导板5水平板的中心轴线位置有一个的通孔，使用时，水平板上的通孔用于与结构框前待返孔位3对齐。
8.所述的引孔器6的一端设有两个通孔，用于与旋转销轴8、圆柱插销7配合；引孔器6的另一端开设有的引导孔。
9.所述的框架4为“门”形结构，其上方为弧形结构，两个侧框架：第一个框架下方内
侧与引导板5的垂直板固定连接；第二个框架长度大于第一个框架长度，其底部设有用于与旋转销轴8配合的通孔，且底部向内侧方向增设有板状结构，板状结构上设有用于与圆柱插销7配合的通孔，所述第二个框架底部与引孔器6端部通过旋转销轴8连接，引孔器6可以绕旋转轴8旋转，其旋转打开的有效工作角度大于90
°
，引孔器6位置确定后，框架4与引孔器6之间通过圆柱插销7固定。在圆柱插销7固定状态下，引孔器6上的引导孔与引导板5上的通孔中心同轴对正，且引孔器6位于引导板5下方。
10.所述的框架4的高度h1需要大于框与结构件的总体高度，保证其可以有足够的工作空间。所述的引导板5与引孔器6之间的垂直高度h2大于紧固件连接处的框缘条及结构件2的厚度之和。所述的引导板5水平板中心轴线与第一个侧板内壁面之间的尺寸l(附图2中)大于工字形截面结构框1框缘条的一侧的宽度，框缘条上设有结构框前待返孔位3。工具结构参考附图2所示。
11.本实用新型的有益效果为：本实用新型“工”字形截面框结构引孔工具，可以解决空间限制实现工字形截面结构框向结构件精准准确返孔的目的，可以提高装配制孔质量和工作效率。
附图说明
12.图1为工字形截面结构框连接示意图；
13.图2为工具结构主视图；
14.图3为工具结构局部放大图；
15.图4为工具结构示意图；
16.图5为工具使用原理示意图；第一步为打开固定用圆柱插销，将工具放置于结构框前待返孔位置的缘条上；第二步为插上圆柱插销，并将引导板上的孔对正缘条上已提前画出的孔位上；第三步为固定工具，通过引孔器上的通孔，采用画线笔返画至结构件外侧。
17.图中：1工字形截面的结构框；2结构件；3结构框前待返孔位；4框架；5引导板；6引孔器；7固定用圆柱插销；8旋转销轴。
具体实施方式
18.以下结合具体实施例对本实用新型做进一步说明。
19.一种专用“工”字形截面结构框引孔工具，包括框架4、引导板5、引孔器6、旋转销轴8和固定用圆柱插销7五部分。
20.所述的引导板5为“l”形结构，包括垂直板和水平板，为一体成型结构，引导板5水平板的中心轴线位置有一个φ2.6mm的通孔，使用时，水平板上的通孔用于与结构框前待返孔位3对齐。
21.所述的引孔器6的一端设有两个通孔，用于与旋转销轴8、圆柱插销7配合；引孔器6的另一端开设有φ2.6mm的引导孔。
22.所述的框架4为“门”形结构，其上方为弧形结构，两个侧框架：第一个框架下方内侧与引导板5的垂直板固定连接；第二个框架长度大于第一个框架长度，其底部设有用于与旋转销轴8配合的通孔，且底部向内侧方向增设有板状结构，板状结构上设有用于与圆柱插销7配合的通孔，所述第二个框架底部与引孔器6端部通过旋转销轴8连接，引孔器6可以绕
旋转轴8旋转，其旋转打开的有效工作角度大于90
°
，引孔器6位置确定后，框架4与引孔器6之间通过圆柱插销7固定。在圆柱插销7固定状态下，引孔器6上的φ2.6mm引导孔与引导板5上的2.6mm通孔中心同轴对正，且引孔器6位于引导板5下方。
23.为了获得有效的工作空间，本实用新型在尺寸上有如下要求：所述的框架4的高度h1需要大于框与结构件的总体高度，保证其可以有足够的工作空间。所述的引导板5与引孔器6之间的垂直高度h2大于紧固件连接处的框缘条及结构件2的厚度之和。所述的引导板5水平板中心轴线与第一个侧板内壁面之间的尺寸l(附图2中)大于工字形截面结构框1框缘条的一侧的宽度，框缘条上设有结构框前待返孔位3。工具结构参考附图2-图4所示。
24.实际操作中，在工字形截面框缘条内侧上已经通过画线方法标识出待制孔的位置(可参考附图1)：首先拔出本实用新型工具中的固定圆柱插销7，旋转旋转销轴8打开引孔器6，将工具跨放置于工字形截面的结构框1上，同时引导板5放置于框缘条内侧表面(附图3示意出的为框前缘条内侧)，此时再插上固定圆柱插销7锁死工具，保证引孔工具固定。再将引导板5上的φ2.6mm孔对准缘条内侧已标识的孔位3，接下来需要保证工具的稳定状态前提下，通过利用引孔器6上φ2.6mm孔向结构件外侧上画线，这样就把框上标识孔位成功返引至外侧结构件上，再经过检查确认孔位(注：也可以借用工具对不合适的孔进行微调同步调整，以消除装配定位误差影响)，经过最终检查确认后，移除工具后进行制孔，工作原理图参考附图3所示。
25.以上所述实施例仅表达本实用新型的实施方式，但并不能因此而理解为对本实用新型专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本实用新型的保护范围。