一种飞机普通框缘装配方法与流程

本发明属于航空装配技术领域，涉及一种框缘的装配方法，具体涉及一种飞机普通框缘装配方法。

背景技术：

在民机研制过程中，用户对飞机外观和制造质量提出了更加严苛要求，要求部件实现精确装配和无应力装配。壁板普通框缘一般由“z”字型框缘和剪力片铆接而成，采用传统工艺流程和定位方法进行机身壁板普通框缘装配，受到钣金零件制造精度和操作人员人为因素等影响，导致普通框缘剪力片安装后沿机身环向不再同一平面，在外观上机身外表面铆钉排列不再同一平面；同时，剪力片定位与设计数模偏差较大，改变普通框机构受力状况，影响飞机装配质量。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种飞机普通框缘装配方法，通过改良装配的工艺和工装，提升了剪力片的定位精度，从而大大提高普通框缘装配精度。

本发明的技术方案是：一种飞机普通框缘装配方法，包括以下步骤：

步骤一、在壁板预装型架时，在型架內侧设置內型卡板；

步骤二、在内型卡板上安装可拆卸的辅助卡板，辅助卡板的型面与剪力片的理论型面匹配；

步骤三、对剪力片进行定位时，将剪力片与辅助卡板紧密贴合，然后使用压紧件对剪力片进行压紧；

步骤四、对剪力片与蒙皮连接的接固件孔，然后拆除辅助卡板，再对剪力片和蒙皮进行铆接；

步骤五、将框缘按內型卡板上的框缘定位器进行定位；

步骤六、钻制剪力片与框缘连接的紧固件孔，将剪力片与框缘及长桁铆接。

进一步的，內型卡板的卡板型面精度为0～0.5mm。

进一步的，內型卡板的卡板型面精度为0.2mm。

进一步的，内型卡板设置在距离产品框轴线50mm的位置上。可以保证剪力片与框缘的铆接通路。

进一步的，辅助卡板的型面比理论型面低1～8mm，辅助卡板安装精度为0～0.5mm。

进一步的，辅助卡板的型面比理论型面低3～5mm，辅助卡板安装精度为0.2mm。辅助卡板的型面比理论型面略低，留出合理的安装间隙。

进一步的，框缘定位精度为0～0.5mm。

进一步的，框缘定位精度为0.2mm，框缘定位的航向方向自由度放开，框缘与剪力片贴合。

本发明的优点是：

1、提高壁板外观质量

剪力片按工装定位器进行定位后，消除了框缘制造误差和剪力片定位误差，剪力片与外蒙皮连接铆钉在机身环向偏差不大于0.5mm。

2、减小普通框缘定位偏差

在飞机研制中普通框采用传统定位方法，框缘定位偏差较大。在部件总装壁板组件对合时部分框缘偏差达到2～3mm，为减小装配应力，往往需在框缘对接端头进行留铆处理。框缘装配方法改进后，大大减小了框缘定位偏差，消除了装配应力，提高了产品装配质量。

3、提高壁板自动钻铆率

目前，国内航空行业内正在逐步推广机身壁板的自动钻铆应用，初步实现了长桁与蒙皮连接的自动钻铆。按普通框缘调整后装配顺序进行壁板预装配，避免了框缘“z”字型弯边对自动钻铆机下铆模干涉，后续可逐步实现剪力片与蒙皮连接的自动钻铆，提高壁板自动钻铆率。

附图说明

图1为普通框缘结构示意图；

图2为內型卡板和辅助卡板示意图；

图3为辅助卡板定位剪力片示意图；

图4为框缘定位示意图；

图5为定位剪力片后壁板结构图；

图6为普通框在壁板上装配流程图；

图7为普通框调整装配顺序后装配流程图。

具体实施方式

本部分是本发明的实施例，用于解释和说明本发明的技术方案。

一种飞机普通框缘装配方法，包括以下步骤：

步骤一、在壁板预装型架时，在型架內侧设置內型卡板；

步骤二、在内型卡板上安装可拆卸的辅助卡板，辅助卡板的型面与剪力片的理论型面匹配；

步骤三、对剪力片进行定位时，将剪力片与辅助卡板紧密贴合，然后使用压紧件对剪力片进行压紧；

步骤四、对剪力片与蒙皮连接的接固件孔，然后拆除辅助卡板，再对剪力片和蒙皮进行铆接；

步骤五、将框缘按內型卡板上的框缘定位器进行定位；

步骤六、钻制剪力片与框缘连接的紧固件孔，将剪力片与框缘及长桁铆接。

其中，內型卡板的卡板型面精度为0.2mm，内型卡板设置在距离产品框轴线50mm的位置上。可以保证剪力片与框缘的铆接通路。

辅助卡板的型面比理论型面低3～5mm，辅助卡板安装精度为0.2mm。

框缘定位精度为0.2mm，框缘定位的航向方向自由度放开，框缘与与剪力片贴合。

下面结合附图说明本发明另一个实施例。

从普通框缘在壁板上的装配顺序和零件定位方法选择进行分析，导致普通框缘环向不再同一平面的主导因素如下：

1、剪力片定位方法精度不高

剪力片定位采用的基准件定位法，基准件为框缘、长桁和蒙皮。基准件定位法的定位精度取决于基准件刚度和位置准确度，框缘属于弱刚性钣金零件，对剪力片定位影响较大。

2、框缘零件制造精度

按《钣金零件通用技术要求》规定钣金框缘制造平面度公差为1.5mm，当剪力片与框缘贴合后，剪力片的定位偏差最大可达到1.5mm。

3、压紧力过大导致框缘变形

目前普通框缘装配时均采用定位孔系进行定位，装配工装上设置框缘定位器，利用框缘上φ5.2mm定位孔进行定位。框缘上一般设置2～3个定位孔，孔距约500～600mm，定位剪力片时，操作人员手工将剪力片与框缘、长桁和外蒙皮贴合，当压紧力p(见图1)过大时框缘会变形，导致剪力片定位偏差，偏差量与p值相关。

4、剪力片与框缘未完全贴合

操作人员手持剪力片与框缘贴合进行定位，当压紧力p位置不合理(见图1)，会导致剪力片与框缘不能完全贴合，出现剪力片定位偏差，剪力片与框缘之间局部间隙即剪力片定位偏差。

因此，为了解决某型机原普通框装配中存在的问题，对原工艺方法进行了改进：

1、采用工装定位器保证剪力片装配

在壁板装配型架设计时一般采用内型卡板控制壁板外形，为保证剪力片与框缘的铆接通路，内型卡板设置在距离框轴线＞50mm。在内型卡板上增加可拆卸的辅助卡板控制剪力片定位的平面度(见图2)，剪力片定位至正确位置后使用压紧件进行压紧，解决装配过程中人为因素造成的装配误差。

2、调整装配顺序，解决框缘平面度问题

剪力片定位至正确位置后，框缘按工装上框缘定位器进行定位，航向自由度放开，保证与剪力片贴合。调整普通框装配顺序后，避免了框缘平面度偏差造成的普通框装配误差。

结合附图对本发明一种普通框缘装配的工艺方法作详细说明：

1、在壁板预装型架设计时一般会在內型面设置內型卡板，为保证剪力片与框缘的铆接通路，内型卡板设置在距离框轴线＞50mm。在内型卡板上增加可拆卸的辅助卡板，剪力片定位时与辅助卡板紧密贴合，使用辅助卡板定位剪力片并控制同一框缘上剪力片的平面度(见图2和图3)，剪力片定位至正确位置后使用压紧件进行压紧。待剪力片与蒙皮连接的接固件制孔后拆除辅助卡板进行铆接。

注意：剪力片铆接时必须拆除辅助卡板，否则铆枪的冲击力会损伤蒙皮。

2、调整普通框缘装配顺序(调整前后装配顺序见图6、图7)。剪力片定位并完成铆接后，框缘按工装上框缘定位器进行定位，航向自由度放开，保证与剪力片贴合。钻制剪力片与框缘连接的紧固件孔，进行铆接。调整普通框装配顺序后，避免了框缘平面度偏差造成的普通框装配误差。