[发明专利]用于校验双曲面变厚度铝蜂窝的胶接面成型质量的方法及其校验工装

说明书

本发明涉及一种校验双曲面变厚度铝蜂窝的胶接面成型质量的方法及工装，包括在胶接模具上铺设下蒙皮；在下蒙皮上铺设下板‑芯校验膜；沿下板‑芯校验膜的外部轮廓表面铺设下编织布，在后缘条、第一肋、第二肋以及梁与上蒙皮的胶接区域铺设一上编织布，沿上编织布的外部轮廓表面铺设上板‑芯校验膜，在上板‑芯校验膜上铺设上蒙皮，将铝蜂窝结构件整体真空封装放入热压罐内，高温加压一段时间后，打开热压罐取出蜂窝结构件，拆分出上板‑芯校验膜与下板‑芯校验膜；观测所述上板‑芯校验膜与所述下板‑芯校验膜上的挤压痕迹的深浅程度来验证所述铝蜂窝的胶接面成型质量，防止铝蜂窝失稳滑移而破坏蒙皮，提升配合精度和校验全面性。

技术领域

本发明涉及铝蜂窝结构胶接技术领域，特别是涉及一种用于校验双曲面变厚度铝蜂窝的胶接面成型质量的方法及其校验工装。

背景技术

如图1所示，铝蜂窝为双曲面变厚度零件，一般选用铝蜂窝毛坯进行双面数控加工得到；加工时，先将铝蜂窝固定于辅助平台上加工B面，然后将零件翻转，将B面安装固定于工装上，最后加工A面；由于待加工铝蜂窝毛坯为柔性材料，数控加工时，无法像刚性材料那样稳定装夹，常采用吸附、粘贴等装夹方式或是填充介质致密化后按刚性材料装夹；对于柔性材料，其数控加工形面偏差必然大于金属等刚性材料，尤其是A面、B面皆需加工的零件，二次装夹增加了形面偏差，另一方面，铝蜂窝作为铝蒙皮夹层结构的芯材参与胶接，工艺对铝蜂窝的形面精度要求较高，因此，为保证胶接质量，胶接前需检测铝蜂窝的加工形面偏差，作为后续修配的依据；对于厚度220mm、孔格边长5mm、密度31Kg/m3的大厚度大孔格低密度双曲变厚度铝蜂窝，采用常规校验方法进行偏差检测时，无法避免蜂窝芯失稳滑移导致零件破坏的问题，因此对铝蜂窝的尺寸检测，一般借助蜂窝加工模具上布放的型面检测卡板对A面及B面加工偏差进行离散测量。

对于采用真空袋-热压罐工艺制造的蜂窝结构，通常通过校验的方法能够同时获取铝蜂窝中A面和B面的加工形面偏差，该方法具体为：在铝蜂窝的胶接面(A面和B面)皆铺放一层校验膜模拟胶接过程的胶膜，加热加压后，上蒙皮、下蒙皮在铝蜂窝的支撑下挤压校验膜；由于胶接面的配合情况影响着胶接组件对校验膜挤压力的大小，因此，校验时能够在校验膜上留下了深浅不一的挤压痕迹；胶接装配过程中，依据校验膜痕迹判断胶接面的配合情况，制定相应补偿措施以保证胶接质量。采用现行校验方法对常规尺寸铝蜂窝(单曲或楔形截面，厚度不超过150mm、孔格边长2mm～4mm、密度50Kg/m3～80Kg/m3)进行检验时，铝蜂窝具备足够的抗失稳能力，在热压罐中加热加压时，能够对上蒙皮和下蒙皮提供稳定支撑，不会产生失稳滑移，而对于发明中所涉及铝蜂窝，极限情况下，是一种5mm孔格边长、密度31Kg/m3的大孔格低密度双曲变厚度铝蜂窝，当其厚度达到220mm时，抗失稳能力急剧下降，校验过程加热加压时，铝蜂窝已不具备足够的支撑稳定性，蜂窝壁在外部波动作用下极易失稳，蜂窝失稳后，上蒙皮形成集中载荷作用于铝蜂窝，造成铝蜂窝的滑移和上蒙皮的破坏。

对于大厚度大孔格低密度双曲变厚度铝蜂窝的加工偏差检测，不能采用常规的校验膜校验方法，而往往采用卡板检测；卡板检测时，将铝蜂窝恢复到蜂窝加工模具上，借助其上布放的数块型面检测卡板对A面及B面加工偏差采用塞尺法测量，该测量方法的局限性在于不能像校验膜校验那样真实全面反映上蒙皮、下蒙皮和铝蜂窝的配合情况，可能造成后续欠补偿或过补偿，且数据为离散数据不连续，部分超标偏差可能未获取，易造成补偿遗漏，最终导致蜂窝结构件胶接时的脱粘缺陷。

因此，发明人提供了一种用于校验双曲面变厚度铝蜂窝的胶接面成型质量的方法及其校验工装。

发明内容

(1)要解决的技术问题

本发明实施例提供了一种用于校验双曲面变厚度铝蜂窝的胶接面成型质量的方法及其校验工装，通过在上、下板-芯校验膜和蜂窝芯之间分别铺放了一层聚四氟乙烯编织布，在不影响校验膜的反馈功能前提下，实现了蜂窝芯格之间的气流导通，平衡了校验过程中抽真空、加压、加热时蜂窝壁两侧的气体压力，避免了气压扰动，显著提高了蜂窝壁的抗失稳能力，解决了蜂窝滑移问题，可以实现对大厚度大孔格低密度双曲变厚度铝蜂窝胶接面的校验。