一种随型面的柔性制孔样板及其制作和使用方法与流程

本发明涉及制孔样板领域，特别涉及一种随型面的柔性制孔样板及其制作和使用方法。

背景技术：

加工过程，即根据生产的需求，将若干原材料、货物按照一定的组织程序或者规律进行合目的改造过程。加工可能是化学过程，也可能是物理过程，还可能是复合过程。

装配过程，即根据规定的技术条件，将若干零件按一定的顺序组成部件，或将若干零件和部件组合在一起成为一台机械的过程。装配是机械产品生产过程三大阶段(毛坯制造、机械加工、装配)的最后一个阶段，是保证产品质量的关键阶段。现代大型飞机外形、结构复杂，零件数量多(达300余万件)，内部空间紧凑，协调关系复杂，装配和安装的工作通路差，其中飞机装配劳动量占整个飞机制造劳动量的50％以上。因此，飞机装配是一项技术难度大、涉及学科领域多的综合性集成技术，在很大程度上决定了飞机的最终质量、制造成本和周期，是整个飞机制造过程的龙头、关键和核心技术。

加工尤其是飞机零部件的加工或装配尤其是飞机装配过程中存在大量的复杂曲面制孔工作，且待加工表面往往质量不稳定，存在局部的凸起或凹陷。

现有的制孔方法为：订制刚性较大的金属样板，使用金属样板贴紧待加工件完成画线、制孔，该制孔样板方法存在以下问题：

1、工件表面为复杂曲面，金属样板不易制造；

2、金属样板刚性较大，由于样板及待加工件存在制造误差，样板无法完全贴紧待加工件表面，造成画线误差；

3、金属样板在贴紧待加工件表面时容易损伤待加工件。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提供了一种随型面的柔性制孔样板及其制作和使用方法，利用玻璃布复合材料增材制造的工艺特点，在待加工件表面或待加工件成型模具上完成玻璃布预浸料的铺放、压实、固化成型，成型后的柔性制孔样板型面与待加工件表面一致，并使用激光投影的方式在柔性制孔样板上投射出理论孔位，解决了现有技术中存在的上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种随型面的柔性制孔样板的制作方法，包括依次进行的以下步骤，

s1：将玻璃布预浸料在待加工件表面或待加工件成型模具上完成铺放；

s2：将玻璃布预浸料进行真空压实；

s3：将压实后的玻璃布预浸料进行高温固化成型，制成柔性制孔样板。

玻璃布，是用玻璃纤维织成的织物，具有绝缘绝热、耐腐蚀、不燃烧、耐高温、高强度等性能，主要用作绝缘材料、玻璃钢的增强材料、化学品过滤布、高压蒸汽绝热材料、防火制品、高弹性传动带、建筑材料和贴墙布等，玻璃质脆，较粗的玻璃纤维织造时容易折断，所以一般用于织制玻璃布的纤维直径为3.8～15.5微米。我们利用玻璃布复合材料增材制造的工艺特点，在待加工件表面或待加工件成型模具上完成预浸料的铺放、压实、固化成型，制成的柔性制孔样板的型面与待加工件表面一致。由于玻璃布复合材料成型后柔性较高，可与待加工件表面完全贴合，提高了画线、制孔的准确性，且不易碰伤待加工件。

进一步地，所述玻璃布预浸料采用ew-100/qy9611型，且铺放时铺放2~3层。

进一步地，所述步骤s1中将玻璃布预浸料进行铺放前，对玻璃布预浸料进行裁剪以适应其铺放的待加工件或待加工成型模具。

进一步地，对玻璃布预浸料进行裁剪前，将待加工型面在三维模型处理软件中进行二维展开，并形成下料nc代码，使用自动下料机对玻璃布预浸料进行裁剪。

进一步地，所述步骤s2中对玻璃布预浸料进行真空压实时，将玻璃布预浸料上铺放真空袋，并抽真空保证预浸料与待加工件或模具表面压实。

进一步地，所述步骤s3中采用热压罐或烘箱对玻璃布预浸料进行高温固化成型。

进一步地，所述步骤s3中进行高温固化成型后，根据待加工件或待加工件成型模具的边缘线对固化后的柔性制孔样板进行切割修边。

一种随型面的柔性制孔样板，采用上述任一项所述的一种随型面的柔性制孔样板的制作方法制成。

在实际生产过程中，现有技术通常是订制刚性较大的金属样板，使用金属样板贴紧待加工件完成画线，由于金属样板刚性较大，且样板及待加工件存在制造误差，故而容易产生画线不精确和金属样板损伤待加工件的情况，且金属价格昂贵，加工复杂，导致成本居高不下。本方案中采用玻璃布进行压实并固化成型后制成柔性制孔样板，这样制成的柔性制孔样板具有一定的弹性，对于工件的误差能使用柔性制孔样板的弹性去弥补，由于一般工件的误差都较小，故而使用柔性制孔样板的弹性去弥补，误差较小，同时因为玻璃布刚性较低，在紧贴加工件进行制孔时，对加工件损伤较小，按照本方案中的方法制造柔性制孔样板，方法简单且成本也较低。

一种随型面的柔性制孔样板的使用方法，在采用上述任一项制成的玻璃布预浸料制成的柔性制孔样板上，采用激光投影的方式投射出理论孔位。

进一步地，所述采用激光投影的方式投射出理论孔位的方法具体为：

步骤s41：在待加工件或待加工件成型模具上定位柔性制孔样板，利用待加工件或待加工件成型模具上的靶标点对柔性制孔样板的空间位置进行找正；

步骤s42：使用三维模型处理软件获取蒙皮的数字化理论外形及蒙皮上孔位的三维孔位坐标数据；

步骤s43：将这些孔位坐标数据到三维激光投影系统上，使用激光投影仪在柔性制孔样板上投射出理论孔位；

步骤s44：根据激光投射出的理论孔位进行孔位钻制。

对本方案生产出的随型面的柔性制孔样板，由于其材质和金属制孔样板有较大区别，故而这里我们使用单独的特殊针对本方案中的玻璃布预浸料制成的柔性制孔样板的制孔方法，先将柔性制孔样板在待加工件或待加工件成型模具上进行找正，然后使用三维模型处理软件，这里我们一般使用catia软件，获取蒙皮并在蒙皮上确定要钻制的孔位的三维坐标，然后使用激光投影仪利用孔位坐标数据将理论孔位在柔性制孔样板上投射出来，这样就可以直接根据投射出的理论孔位进行孔位钻制，本柔性制孔样板的使用方法配合本方案中制成的柔性制孔样板，对待加工件进行制孔，可以使得制孔误差降低且对工件损伤较小。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明一种随型面的柔性制孔样板及其制作和使用方法，利用玻璃布复合材料增材制造的工艺特点，在待加工件表面或待加工件成型模具上完成玻璃布预浸料的铺放、压实、固化成型，成型后的柔性制孔样板型面与待加工件表面一致，且具有一定的弹性，能利用弹性适应工件的细小误差，使得制孔误差降低；

2.本发明一种随型面的柔性制孔样板及其制作和使用方法，利用玻璃布复合材料增材制造的工艺特点，在待加工件表面或待加工件成型模具上完成玻璃布预浸料的铺放、压实、固化成型，成型后的柔性制孔样板型面与待加工件表面一致，制成的柔性制孔样板刚性低，在对工件进行加工时对工件的损伤较低；

3.本发明一种随型面的柔性制孔样板及其制作和使用方法，利用玻璃布复合材料增材制造的工艺特点，在待加工件表面或待加工件成型模具上完成玻璃布预浸料的铺放、压实、固化成型，成型后的柔性制孔样板型面与待加工件表面一致，本柔性制孔样板的制造过程简单，制造成本低；

4.本发明一种随型面的柔性制孔样板及其制作和使用方法，对于本方案中制成的柔性制孔样板，使用三维模型处理软件获取蒙皮并在蒙皮上确定要钻制的孔位的三维左边，然后使用激光投影仪利用孔位坐标数据将理论孔位在柔性制孔样板上投射出来，根据投射出的理论孔位进行孔位钻制，本柔性制孔样板的使用方法配合本方案中制成的柔性制孔样板，可以使得制孔误差降低且对工件损伤较小。

附图说明

为了更清楚地说明本技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，其中：

图1是本发明的原理框图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图1对本发明作详细说明。

实施例1：

一种随型面的柔性制孔样板的制作方法，如图1，包括依次进行的以下步骤，

s1：将玻璃布预浸料在待加工件表面或待加工件成型模具上完成铺放；

s2：将玻璃布预浸料进行真空压实；

s3：将压实后的玻璃布预浸料进行高温固化成型，制成柔性制孔样板。

玻璃布，是用玻璃纤维织成的织物，具有绝缘绝热、耐腐蚀、不燃烧、耐高温、高强度等性能，主要用作绝缘材料、玻璃钢的增强材料、化学品过滤布、高压蒸汽绝热材料、防火制品、高弹性传动带、建筑材料和贴墙布等，玻璃质脆，较粗的玻璃纤维织造时容易折断，所以一般用于织制玻璃布的纤维直径为3.8～15.5微米。我们利用玻璃布复合材料增材制造的工艺特点，在待加工件表面或待加工件成型模具上完成预浸料的铺放、压实、固化成型，制成的柔性制孔样板的型面与待加工件表面一致。由于玻璃布复合材料成型后柔性较高，可与待加工件表面完全贴合，提高了画线、制孔的准确性，且不易碰伤待加工件。

实施例2

一种随型面的柔性制孔样板的制作方法，如图1，包括依次进行的以下步骤，

s1：将待加工型面在三维模型处理软件中进行二维展开，并形成下料nc代码，使用自动下料机对ew-100/qy9611型玻璃布预浸料进行裁剪以适应其铺放的待加工件或待加工成型模具，在待加工件表面或待加工件成型模具上完成铺放，铺放2~3层；

s2：将玻璃布预浸料上铺放真空袋，并抽真空保证预浸料与待加工件或模具表面压实；

s3：采用热压罐或烘箱对玻璃布预浸料进行高温固化成型，制成柔性制孔样板，进行高温固化成型后，根据待加工件或待加工件成型模具的边缘线对固化后的柔性制孔样板进行切割修边；

在实际生产过程中，现有技术通常是订制刚性较大的金属样板，使用金属样板贴紧待加工件完成画线，由于金属样板刚性较大，且样板及待加工件存在制造误差，故而容易产生画线不精确和金属样板损伤待加工件的情况，且金属价格昂贵，加工复杂，导致成本居高不下。本方案中采用玻璃布进行压实并固化成型后制成柔性制孔样板，这样制成的柔性制孔样板具有一定的弹性，对于工件的误差能使用柔性制孔样板的弹性去弥补，由于一般工件的误差都较小，故而使用柔性制孔样板的弹性去弥补，误差较小，同时因为玻璃布刚性较低，在紧贴加工件进行制孔时，对加工件损伤较小，按照本方案中的方法制造柔性制孔样板，方法简单且成本也较低。

本实施例的其他部分与上述实施例1相同，故不再赘述。

实施例3

一种随型面的柔性制孔样板，如图1，采用以下依次进行的步骤制成：

s1：将玻璃布预浸料在待加工件表面或待加工件成型模具上完成铺放；

s2：将玻璃布预浸料进行真空压实；

s3：将压实后的玻璃布预浸料进行高温固化成型，制成柔性制孔样板。

玻璃布，是用玻璃纤维织成的织物，具有绝缘绝热、耐腐蚀、不燃烧、耐高温、高强度等性能，主要用作绝缘材料、玻璃钢的增强材料、化学品过滤布、高压蒸汽绝热材料、防火制品、高弹性传动带、建筑材料和贴墙布等，玻璃质脆，较粗的玻璃纤维织造时容易折断，所以一般用于织制玻璃布的纤维直径为3.8～15.5微米。

我们利用玻璃布复合材料增材制造的工艺特点，在待加工件表面或待加工件成型模具上完成预浸料的铺放、压实、固化成型，制成的柔性制孔样板的型面与待加工件表面一致。由于玻璃布复合材料成型后柔性较高，可与待加工件表面完全贴合，提高了画线、制孔的准确性，且不易碰伤待加工件。

实施例4

一种随型面的柔性制孔样板，如图1，采用以下依次进行的步骤制成：

s1：将待加工型面在三维模型处理软件中进行二维展开，并形成下料nc代码，使用自动下料机对ew-100/qy9611型玻璃布预浸料进行裁剪以适应其铺放的待加工件或待加工成型模具，在待加工件表面或待加工件成型模具上完成铺放，铺放2~3层；

s2：将玻璃布预浸料上铺放真空袋，并抽真空保证预浸料与待加工件或模具表面压实；

s3：采用热压罐或烘箱对玻璃布预浸料进行高温固化成型，制成柔性制孔样板，进行高温固化成型后，根据待加工件或待加工件成型模具的边缘线对固化后的柔性制孔样板进行切割修边；

在实际生产过程中，现有技术通常是订制刚性较大的金属样板，使用金属样板贴紧待加工件完成画线，由于金属样板刚性较大，且样板及待加工件存在制造误差，故而容易产生画线不精确和金属样板损伤待加工件的情况，且金属价格昂贵，加工复杂，导致成本居高不下。本方案中采用玻璃布进行压实并固化成型后制成柔性制孔样板，这样制成的柔性制孔样板具有一定的弹性，对于工件的误差能使用柔性制孔样板的弹性去弥补，由于一般工件的误差都较小，故而使用柔性制孔样板的弹性去弥补，误差较小，同时因为玻璃布刚性较低，在紧贴加工件进行制孔时，对加工件损伤较小，按照本方案中的方法制造柔性制孔样板，方法简单且成本也较低。

本实施例的其他部分与上述实施例3相同，故不再赘述。

实施例5

一种随型面的柔性制孔样板的使用方法，所述柔性制孔样板是采用上述实施例1或2的方法制成的柔性制孔样板，或采用上述实施例3或4中的柔性制孔样板，采用激光投影的方式在柔性制孔样板上投射出理论孔位。

如图1，采用激光投影的方式投射出理论孔位的方法具体为：

步骤s41：在待加工件或待加工件成型模具上定位柔性制孔样板，利用待加工件或待加工件成型模具上的靶标点对柔性制孔样板的空间位置进行找正；

步骤s42：使用三维模型处理软件获取蒙皮的数字化理论外形及蒙皮上孔位的三维孔位坐标数据；

步骤s43：将这些孔位坐标数据到三维激光投影系统上，使用激光投影仪在柔性制孔样板上投射出理论孔位；

步骤s44：根据激光投射出的理论孔位进行孔位钻制。

对本方案生产出的随型面的柔性制孔样板，由于其材质和金属制孔样板有较大区别，故而这里我们使用单独的特殊针对本方案中的玻璃布预浸料制成的柔性制孔样板的制孔方法，先将柔性制孔样板在待加工件或待加工件成型模具上进行找正，然后使用三维模型处理软件，这里我们一般使用catia软件，获取蒙皮并在蒙皮上确定要钻制的孔位的三维坐标，然后使用激光投影仪利用孔位坐标数据将理论孔位在柔性制孔样板上投射出来，这样就可以直接根据投射出的理论孔位进行孔位钻制，本柔性制孔样板的使用方法配合本方案中制成的柔性制孔样板，对待加工件进行制孔，可以使得制孔误差降低且对工件损伤较小。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。