1、1七、裝配型架的設(shè)計七、裝配型架的設(shè)計7.1 裝配型架的功用及技術(shù)要求裝配型架的功用及技術(shù)要求型架裝配型架對合型架精加工型架檢驗型架鉚接裝配型架膠接裝配型架焊接裝配型架組合件裝配型架板件裝配型架部件裝配型架用途分連接方法分按工序分 一般尺寸較大的稱為型架，尺寸較小的稱為夾具。2（一）裝配型架的構(gòu)造（一）裝配型架的構(gòu)造裝配型架一般由以下幾部分組成 ：1：骨架。 它是型架的基體，用以固定和支撐定位件、夾緊件等其它元件，保持各元件的空間位置的準確度及其穩(wěn)定性。骨架應(yīng)具有足夠的剛度。 2：定位件。 它是型架的主要工作元件，用以保證工件在裝配過程中具有準確的位置。定位件應(yīng)準確可靠、使用方便，不致?lián)p傷工件

2、表面。3：夾緊件。 將工件固定在定位件上，夾緊件一般是與定位件配合使用，稱為定位夾緊件。 4：輔助設(shè)備 。 包括工作踏板、工作梯、托架、工作臺、起重吊掛、地面運輸車及照明、壓縮空氣管路等。 3裝配型架的結(jié)構(gòu)1、2、3鉚接裝配工具；4圍框接頭的定位件（型架平板）；5外形定位件（卡板）；6梁；7立柱；8照明裝置；9工作梯；10工作臺及托臺 4（二）型架的功用（二）型架的功用1：保證產(chǎn)品的準確度及互換性。 保證進入裝配的零件、組合件、板件或段件在裝配時定位準確，保持其正確形狀和一定的工藝剛度，以便進行連接，在裝配過程中限制其連接變形，使連接裝配后的產(chǎn)品符合圖紙及技術(shù)條件的要求，即滿足產(chǎn)品準確度及互換

3、協(xié)調(diào)的要求。采用“過定位”的方法，同時對工件進行“校形”。 2：改善勞動條件，提高生產(chǎn)率。 通過裝配型架將工件按放在適當?shù)墓ぷ魑恢茫僮鞣奖?，提高工作效率?（三）對裝配型架的一般要求（三）對裝配型架的一般要求1：裝配型架的定位件要有較高的位置準確度。 影響定位件準確度因素有多種。如： （1）定位件的理論誤差；（2）定位件在骨架上的安裝誤差。（3）骨架在工作載荷作用下產(chǎn)生的擾度；還有一些如地基變形、冷熱變形。3：要能提高裝配工作的效率。2：型架構(gòu)造要簡單，元件應(yīng)標準化。 可以減少型架的制造，縮短生產(chǎn)周期。（3）型架構(gòu)造要簡單，元件應(yīng)標準化。（2）型架盡可能開敞，便于接近工件，安放零件。（1）使

4、工人在有利的姿態(tài)下工作。6不同工作姿態(tài)下的勞動生產(chǎn)率77.2 裝配型架設(shè)計的一般問題裝配型架設(shè)計的一般問題（一）型架設(shè)計的原始資料（一）型架設(shè)計的原始資料 1：型架設(shè)計任務(wù)單。 在任務(wù)單中指出所要設(shè)計的型架的工件圖號、名稱、型架功能、數(shù)量以及同其它型架的關(guān)系。 2：裝配件的結(jié)構(gòu)圖紙與技術(shù)條件。 熟悉產(chǎn)品圖紙及技術(shù)條件掌握裝配對象的結(jié)構(gòu)特點，了解與裝配準確度、與協(xié)調(diào)互換等有關(guān)的技術(shù)要求。 3：產(chǎn)品裝配方案或指令性工藝規(guī)程和工藝裝備協(xié)調(diào)圖表 。 該型架的協(xié)調(diào)關(guān)系及安裝型架用的標準工藝裝備，即制造和協(xié)調(diào)依據(jù)。 在型架內(nèi)定位的零件、組合件及其定位方式，所使用的工具和設(shè)備（如鉚接中所用的風鉆、鉚槍和手提

5、壓鉚機等）； 在該型架上進行裝配的零件、裝配件的供應(yīng)狀態(tài)和先后順序；84：型架設(shè)計技術(shù)條件 。 是工藝人員與型架設(shè)計人員協(xié)商后寫成的。其內(nèi)容包括；5：型架元件及結(jié)構(gòu)的標準化資料。 標準化資料主要是指航空工業(yè)部門頒布的標準。 對輔助設(shè)備的要求，如對冷氣管路、照明的布置及其它特殊要求。 在型架內(nèi)完成裝配后，工件的出架方式和方向，出架用的設(shè)備； 對型架構(gòu)造的原則性意見，如裝配對象在型架內(nèi)的放置狀態(tài)、型架骨架的結(jié)構(gòu)形式，最好畫出草圖； 型架的制造依據(jù)和安裝方法； 在型架內(nèi)需要完成的工作，進入裝配的零件及裝配件的定位基準；9（二）型架設(shè)計的內(nèi)容和步驟（二）型架設(shè)計的內(nèi)容和步驟 一般可把設(shè)計工作分為三個階

6、段：3：繪制零件圖。2：繪制工作總圖；1：草圖設(shè)計或型架設(shè)計方案的擬定；10草圖設(shè)計或擬定型架設(shè)計方案應(yīng)確定的主要內(nèi)容如下。型架設(shè)計基準的選擇； 考慮溫度對型架準確度的影響。 骨架剛度驗算，型架支承與地基估算；型架結(jié)構(gòu)形式的確定；型架的安裝方法；工件的出架方式；選擇工件的定位基準，確定主要定位件的形式及其布置，尺寸公差的選擇；裝配對象在型架中的放置狀態(tài)；11（三）型架設(shè)計基準的選擇（三）型架設(shè)計基準的選擇 一般情況下，應(yīng)以“飛機部件的設(shè)計基準”作為成套的裝配型架和成套的標準工藝裝備的設(shè)計基準，可以避免基準轉(zhuǎn)換時繁雜的計算。 機身的設(shè)計基準線機身的設(shè)計基準線12基準的選擇的原則：1：同一部件中不

7、同組合件、板件、段件的裝配型架應(yīng)選同一設(shè)計基準軸線。 2：相鄰部件的裝配型架也應(yīng)選同一設(shè)計基準軸線。如前、后機身。 133：型架設(shè)計基準的選擇，還應(yīng)力求簡化尺寸的計算，以便制造及檢驗。 4：型架設(shè)計基準的選擇，要與安裝方法相適應(yīng)。例如，用型架裝配機安裝型架時，要求有三根相互垂直的坐標軸線作為基準。 （四（四）裝配件在型架中的放置狀態(tài)裝配件在型架中的放置狀態(tài) 對于翼面類部件，習慣于垂直放置即前緣向下 ，裝配工作可以從兩面接近。 機身類的段、部件的放置狀態(tài)大多與飛機的飛行狀態(tài)一致。 對于板件，一般都采用立放。 對一般尺寸的梁、隔框、翼肋等平面型組合件，可在非轉(zhuǎn)動式夾具內(nèi)平放或豎放，但最好采用轉(zhuǎn)動式

8、夾具。 14（五（五）定位件形式及布置方式定位件形式及布置方式 主要根據(jù)工件剛度確定。 當剛度特別小時，采用面定位，如包絡(luò)式定位。 對于飛機制造，大多數(shù)情況下，都不遵守機械零件的“六點定位”原則，而是采用過定位的方式。 當剛度比較大時，采用點定位， 如隔框、裝配到一定程度的部件。 當剛度較小時，采用線定位，如等距卡板線定位。15（六（六）出架方式出架方式 對于較小的工件，出架較為簡單；大尺寸部件主要有三種方式：（1）：從型架上方吊出 （a）型架上梁間應(yīng)有一定距離； （b）上梁可移動； （c）上梁可轉(zhuǎn)動。1固定梁；2、4、7工件；3可移動梁；5上梁轉(zhuǎn)動軸線；6上梁。16（2）：縱向出架1工件；

9、2吊掛； 3導軌； 4上梁； 5卡板； 6立柱； 7下梁。17（3）：側(cè)向出架（a）在型架上安裝專用吊掛； （b）用架車從側(cè)面取出型架。1專用吊車；2產(chǎn)品運輸架車。187.3 型架骨架的構(gòu)造型架骨架的構(gòu)造轉(zhuǎn)動的框架式型架 骨架的結(jié)構(gòu)形式大體可分為框架式、組合式、分散式和整體式四類。 （1）框架式 這種骨架是由槽鋼或鋼管焊成的框架。多用于隔框、翼肋、大梁等平面形狀的組合件、板件以及小型立體組合件、段件（如翼尖、艙門、小尺寸的尾翼）。 19四點支撐的框架式型架 三點支撐的框架式型架1、2、3主支撐；4、5輔助支撐 20機翼總裝配型架1標準樣件；2前緣標高板；3轉(zhuǎn)接標高梁；4卡板；5接頭定位器。 1

10、21（2）組合式 組合式骨架一般是由底座、立柱、支臂、梁等標準化元件所組成。組合式骨架可分為單梁、雙梁、三梁、四梁。組合式骨架1梁；2立柱；3底座。 22組合式骨架的組合形式（a）單梁；（b）雙梁；（c）三梁；（d）四梁。23（3）分散式 分散式骨架的特點是型架不設(shè)整體骨架，各個定位夾緊件固定在以車間地基為基礎(chǔ)的分散的金屬骨架上。 前機身總裝型架1- 型架平板；2、5接頭定位器；3、4架車上的卡板和接頭定位器；6、7卡板；8橫向調(diào)整手輪；9、10架車；11導軌；12架車定位插銷。 24（4）整體底座式（多支點可調(diào)支承） 整體底座式骨架是指型架的骨架中有一個整體的底座，底座用多支點可調(diào)支承支撐在

11、車間地面上，型架的其它骨架及所有的定位夾緊元件都固定在底座上。 底座式型架1底座；2角鐵；3可調(diào)支承；4光學站；5準直望遠鏡；6基準視線；7基準光學站。 25 這種形式的骨架主要可降低對地基的要求，地基如有變動，可調(diào)整各支承點以保持底座的正確位置，從而保證型架準確度的穩(wěn)定性。 整體式底座原來是焊接結(jié)構(gòu)，近來波音公司采用鑄造的標準塊體，若型架比較大時，其底座可由幾塊這樣的標準塊體直接拼接而成。 型架底座的發(fā)展 267.4 型架骨架剛度計算型架骨架剛度計算 影響型架定位準確度的主要因素之一是型架剛度，為了保證型架具有足夠的剛度，又不過于笨重，需要對型架進行剛度計算或估算。 以組合式型架骨架為例，其

12、方法包括兩種：（一）解析法（1）橫梁剛度計算型架骨架變形圖橫梁上載荷： 梁自重。 工件重量。 人的重量。 卡板重量。 接頭定位件重量。 連接卡板的叉子重量。27 根據(jù)梁上載荷P、彈性模量E、慣性矩J等計算變形量（撓度）f，計算出的撓度值應(yīng)不超過允許的變形量。（2）立柱截面尺寸校核載荷Pf水平f垂直在垂直載荷的作用下，會產(chǎn)生垂直位移 f垂直。在偏心載荷的作用下，會產(chǎn)生水平位移 f水平。 兩者都不能超過允許值，若超過的話，可采用加立柱截面尺寸的方法。若計算結(jié)果大于允許變形量，可采用加大梁截面尺寸的方法。 精度要求高的型架， f不應(yīng)超過0.1毫米。 中等精度要求的型架， f不應(yīng)超過0.2毫米。 精度

13、要求較低的型架， f不應(yīng)超過0.3毫米。28（二）有限元法計算剛度 用解析法計算只是型架剛度計算中較為簡單的情況，它可以把問題簡化為簡支梁和柱的情況。對于一些復雜的型架，如一些多支點的整體底座式型架，只能采用有限元法用計算機進行迭代計算。比較常用的有限元軟件如：NASTRAN、ANSYS、MARK等。297.5 型架的外形定位件及夾緊件型架的外形定位件及夾緊件 定位指零件占據(jù)某一位置，夾緊就是把工件夾住。（一）型材零件的定位夾緊件 主要用來定位長桁、隔框、翼肋、梁鈑金零件，（a）彈簧式；（b）、（f）、（g）螺旋式；（c）螺旋杠桿式；（d）杠桿式；（e）雙向螺旋式幾種型材定位夾緊件301：角型

14、材、T型材、型材定位件的夾持配合312：管材件的定位夾持配合（a）用管材外柱面定位；（b）、（c）用V形槽定位；（d）用管材內(nèi)壁定位。32（二）外形定位件及夾緊件 型架外形定位件是用來確定飛機部件的氣動力外形的定位件，一般可分為三類： 卡板。定位某些切面外形。 內(nèi)型板。定位某些切面內(nèi)形。 包絡(luò)式定位面板（或稱包絡(luò)板）。定位整個空間曲面外形。（a）型架卡板；（b） 型架內(nèi)形板；（c） 型架外卡板和內(nèi)卡板；（d） 托板。1卡板；2內(nèi)型板；3內(nèi)卡板；4外卡板；5托板。 331：卡板：卡板卡板由卡板本體和卡板端頭組成。（a）長卡板的固定；（b）短卡板的固定；1杯座；2叉子；3懸掛軸；4卡板；5打開端。

15、對于短卡板，一般取L2=(11.5)L1。34（1）卡板的工作外形及夾緊方式 卡板的工作表面可以是飛機的蒙皮外形，也可以是骨架外形（蒙皮內(nèi)形）。 在一些以骨架為基準的裝配型架上，有時要求卡板既能定位骨架外形，又能在裝配蒙皮時起夾緊蒙皮的作用，從而又要求卡板帶蒙皮外形。為兼顧這兩方面，卡板的工作表面加工成蒙皮外形，而在卡板表面上分布一些局部的活動墊板。墊板的工作面就是骨架零件的外形。 35定位墊板1卡板；2墊板不用時的放置槽；3蒙皮外形線；4骨架外形線；5靠板；6墊板36卡板與蒙皮的夾緊方式包括： 使用內(nèi)卡板；（2）卡板的本體結(jié)構(gòu) 卡板本體一般用鑄鋁，重量輕，又有一定剛度，又與被定位的工件材料相

16、同。 卡板的工作外形根據(jù)標準樣件用環(huán)氧膠泥塑造。 用臨時裝上的螺旋式夾緊件（頂桿）頂住夾緊。 通過卡板側(cè)面角片與蒙皮內(nèi)桁條螺栓連接（螺栓從鉚釘孔中穿過）。37（3）卡板端頭卡板端頭襯套的固定方法1襯套；2快干水泥；3卡板；4孔，每面三個。在固定孔中壓入或用快干水泥固定鋼襯套?？ò宥祟^有普通端頭、勾形卡板端頭（轉(zhuǎn)銷式叉子）、鎖圈式端頭。38（4）卡板吊掛 卡板的吊掛開啟時一般通過鋼索吊起。（5）活動卡板 不固定在型架上，固定在剛度比較大的飛機骨架上，把板件送入段、部件裝配時，卡板也帶上，增加板件的剛度。2：內(nèi)型板：內(nèi)型板 對蒙皮內(nèi)表面進行定位，在蒙皮的外表面用橡皮繩壓緊，當蒙皮厚度大時，可以用金

17、屬條帶壓緊。 內(nèi)型板與卡板相比，型架重量輕，結(jié)構(gòu)要簡單些。393：包絡(luò)式定位板及夾緊件：包絡(luò)式定位板及夾緊件 是厚度比較大，帶曲面外形的鉆模定位板，板上有鉚釘孔位置的鉆套，利用鉆套可鉆出鉚釘孔；其夾緊是用工藝螺栓夾緊蒙皮與骨架零件，使之與包絡(luò)板貼合，其外形面一般也是用環(huán)氧樹脂按標準樣件塑造而成，用于形狀復雜，剛度較小的結(jié)構(gòu)，如飛機前端的整流罩、翼尖的裝配，防止鉚接時發(fā)生鼓動。40（三）接頭定位件、型架平板及工藝接頭定位件1：叉耳式接頭定位件單叉耳接頭多叉耳接頭分為幾種形式：（3）：導桿式。分為單導桿、雙導桿。（2）：折動式。叉耳用插銷連著，可卸下。（1）：固定式。叉耳直接固定在型架上，不可卸。

18、412：型架平板 用于定位圍框式接頭（凸緣連接接頭），型架平板在型架上安裝也分為：固定式、可滑動的、可轉(zhuǎn)動的。 423：工藝接頭 工藝接頭是為了裝配時定位和夾持工藝上需要而加在飛機結(jié)構(gòu)的較強部位上的暫時性接頭。工藝接頭用于段件裝配1型架平板；28工藝接頭；9型架底座；10可調(diào)支承。 采用點支撐43工藝接頭用于部件對接1吊運鋼索；2機身；3固定工藝接頭的架車；4、6工藝接頭；5機翼。工藝接頭優(yōu)點：1：用點定位代替卡板線定位，簡化了型架。 2：定位靈活、方便，主要用于具有較大剛度的段、部件。447.6 溫度變化對型架準確度的影響溫度變化對型架準確度的影響 兩個部件其單獨裝配時，溫度分別為t1、t2，型架由于熱脹冷縮，產(chǎn)生了不同的裝配誤差，當兩部件對接時，溫度為t3，對接型架又有一定的誤差，可能使兩部件對接時造成對接誤差。 一般地坪的水泥地面熱脹冷縮變化最小，可以認為地坪熱膨脹系數(shù)地0，這對型架準確度影響最大，因為熱脹變化時，其它部位都變化，而與地相連型架部位不變化，伸縮不勻，型架產(chǎn)生誤差。45減少熱膨脹協(xié)調(diào)誤差方法：5：型架采用整體底座，避免地坪熱變化系數(shù)影響。4：采用可移動定位件。如可移動型架平板。3：工裝材料與