本發(fā)明涉及飛機(jī)表面緊固件安裝方法領(lǐng)域，尤其涉及飛機(jī)蒙皮與緊固件之間的平整度控制方法，具體的說，是一種精準(zhǔn)控制釘頭凹凸量的安裝方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)今社會無論是中國還是世界各國，節(jié)能環(huán)保，降低能耗的理念已經(jīng)攝入到各個行業(yè)領(lǐng)域，包括發(fā)展已經(jīng)非常純熟的航空業(yè)在內(nèi)。而今無論是民用航空、軍用運(yùn)輸以及軍機(jī)的制造，對于能耗的要求提出了前所未有的高標(biāo)準(zhǔn)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，以民用飛機(jī)的波音737、空客a320主力民航客機(jī)為例，飛機(jī)45%-62%的能耗均用于克服飛機(jī)在飛行時克服空氣阻力，而飛機(jī)的風(fēng)阻系數(shù)由飛機(jī)的表面質(zhì)量、外形、尺寸、飛行高度、空氣質(zhì)量和濕度等因素決定。而飛機(jī)的外形尺寸是由飛機(jī)設(shè)計(jì)決定的，一旦定型量產(chǎn)是無法更改的，唯一可以更改和調(diào)整的就是提高飛機(jī)的表面質(zhì)量，消除飛機(jī)蒙皮與蒙皮緊固件之間的高度差，從而減小風(fēng)阻，降低飛機(jī)能耗。

對于軍機(jī)而言，風(fēng)阻過大不僅會更大能耗，更大的弊端是嚴(yán)重影響飛機(jī)的加速性能和機(jī)動性能，降低飛機(jī)的巡航速度等?，F(xiàn)有的航空制造業(yè)雖已非常純熟，但對于飛機(jī)表面質(zhì)量的控制依然存在一些有待提高的空間。由于一架普通的飛機(jī)的蒙皮緊固件均是數(shù)以萬計(jì)，因此，由此帶來的影響是非常巨大的。

現(xiàn)有的飛機(jī)蒙皮緊固80%-83%均采用鉚接方式固定連接，其余部分通常采用抽釘、螺栓等方式連接，且連接件均采用沉頭，以保證與飛機(jī)蒙皮的齊整度?，F(xiàn)有技術(shù)中，若檢查到超差的鉚釘，即平整度超過預(yù)設(shè)公差要求通常都用鉆頭將其鉆掉，重新鉚接，由于在鉆取鉚釘?shù)倪^程中極易出現(xiàn)歪斜，將蒙皮鉆傷，造成鉚釘孔破壞，甚至孔徑超差，因此，在實(shí)際制造的過程中，拆除鉚釘?shù)牟僮鞣浅Ｖ?jǐn)慎，通常不會輕易拆除。為了避免上述問題的出現(xiàn)，控制緊固將平整度的操作方法顯得甚為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種精準(zhǔn)控制釘頭凹凸量的安裝方法，用于解決背景技術(shù)中所述的，現(xiàn)有飛機(jī)蒙皮緊固件與蒙皮容易出現(xiàn)超差，即釘頭高于蒙皮或者低于蒙皮的偏差量超過制造工藝規(guī)范要求。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種精準(zhǔn)控制釘頭凹凸量的安裝方法，用于提高大曲率飛機(jī)蒙皮上的緊固件與蒙皮平整度，具體包括以下四個步驟：

步驟一：通過鉆模制作緊固件安裝孔，提高孔的垂直度；所述鉆模為形狀、曲率與被加工蒙皮曲率相同的鋁合金模型且所述鉆模上在蒙皮需要制孔位置預(yù)設(shè)有加工導(dǎo)向孔，所述加工導(dǎo)向孔的軸向垂直于曲率蒙皮表面；

步驟二：通過計(jì)算蒙皮材料的彈性變形量h，在緊固件安裝孔制作時預(yù)留補(bǔ)償余量深度等于變形量h；

步驟三：對緊固件進(jìn)行安裝并通過密封膠進(jìn)行罩封處理，且在5°c-32°c，45%～65%rh的相對濕度環(huán)境下自然固化10-14小時；

步驟四：對步驟三中進(jìn)行罩封固化的密封膠進(jìn)行表面修平打磨處理。在進(jìn)行修平打磨處理時，優(yōu)選采用洗釘槍進(jìn)行修平，且洗釘槍槍頭與蒙皮之間的最大間隙調(diào)整在0.05-0.1毫米之間。

優(yōu)選地，步驟一中所述鉆模為一體成型的鋁合金模型，且最低厚度大于4毫米，所述加工導(dǎo)向孔內(nèi)設(shè)置有鉆套，所述鉆套的軸向長度為8-12毫米，鉆套的內(nèi)壁上設(shè)置有耐磨層。

優(yōu)選地，所述耐磨層以擇一的方式采用以下材料，gcr15、gcr15simn、zgcr15和zgcr15simn。

優(yōu)選地，步驟三中所述緊固件安裝具體包括：

3.1利用與緊固件匹配的锪窩鉆對步驟一中制作的安裝孔進(jìn)行锪窩處理，锪窩深度h等于緊固件釘頭厚度h0-變形量h，表示為h=h0-h；

3.2利用倒角器對安裝孔與窩相交處的棱角進(jìn)行倒角處理，倒角器的傾角為30°-35°；

3.3利用棉簽將解凍的密封膠均勻的涂抹在安裝孔和窩內(nèi)；

3.4利用保護(hù)膠帶將緊固件釘頭一端進(jìn)行全覆蓋粘接在蒙皮上，并利用丁酮試劑將白布浸濕后將所述緊固件伸出蒙皮的一端上多余的密封膠進(jìn)行擦拭清潔，并自然風(fēng)干5分鐘以上；

3.5對緊固件進(jìn)行緊固連接。

優(yōu)選地，所述緊固件為平頭鉚釘或平頭抽釘。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

（1）本發(fā)明通過對蒙皮材料的回彈量進(jìn)行預(yù)先測量，在制孔和锪窩時預(yù)留補(bǔ)償量，解決了現(xiàn)有的緊固件在緊固安裝以后由于蒙皮材料回彈因素造成緊固件凹陷與蒙皮下方，出現(xiàn)平整度超差的問題。

（2）本發(fā)明通過對凹陷超差的緊固件釘頭進(jìn)行罩封處理，并在固化以后用洗釘槍進(jìn)行修平，用固化的密封膠對凹陷部位進(jìn)行填充，避免了對緊固件進(jìn)行破壞性拆除造成蒙皮安裝孔超差甚至報(bào)廢的問題。

附圖說明

圖1為緊固件與蒙皮的非垂直安裝示意圖；

圖2為鉆模結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為緊固件放入安裝孔的自然狀態(tài)示意圖；

圖4為緊固件完成緊固安裝的狀態(tài)示意圖；

圖5為緊固件罩封示意圖；

圖6為將多余的罩封密封膠清除后的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中1-平頭鉚釘；2-蒙皮；3-隔框；4-鉆模；5-加工導(dǎo)向孔；6-密封膠。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例1：

本實(shí)施例中所述緊固件為鉚釘，值得說明的是，由于飛機(jī)蒙皮上不允許無任何用途的凸起構(gòu)件和凹陷部位，需要做到平整，且平整度具有相應(yīng)的公差要求，因此，在本發(fā)明中所述的所有實(shí)施例的鉚釘均為平頭結(jié)構(gòu)，在后續(xù)的結(jié)構(gòu)、原理及方法步驟的說明和闡述過程中，將不再贅述。

結(jié)合附圖1-6所示，一種精準(zhǔn)控制釘頭凹凸量的安裝方法，用于提高大曲率飛機(jī)蒙皮2上的鉚釘1與蒙皮2平整度，具體包括以下四個步驟：

步驟一：通過鉆模4制作鉚釘1安裝孔，提高孔的垂直度；所述鉆模4為形狀、曲率與被加工蒙皮2曲率相同的鋁合金模型且所述鉆模4上在蒙皮2需要制孔位置預(yù)設(shè)有加工導(dǎo)向孔5，所述加工導(dǎo)向孔5的軸向垂直于曲率蒙皮2表面。

如圖1所示，若不匹配專用的鉆模4，采用普通的鉆套，在應(yīng)用于大曲率蒙皮時，由于沒有足夠的平面面積支撐傳統(tǒng)鉆套的支腳，導(dǎo)致鉆套也無法保證鉆頭與蒙皮的絕對垂直，導(dǎo)致制作的安裝孔的軸向垂直度存在偏斜，其偏斜角度為a，由于鉚釘1釘頭為平整設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)件，在安裝孔存在a角度的偏斜時，則鉚釘1釘頭一側(cè)則與蒙皮2之間會存在一個δ的高度差，這個δ的高度差則是造成平整度超差的根本原因。為了消除高度差δ，最好的方式不是將高出部分打磨掉，因?yàn)槟菢訒淖冦T釘1釘頭的結(jié)構(gòu)，降低鉚釘1釘頭的抗拉強(qiáng)度。

采用專用的鉆模4能夠與蒙皮2表面實(shí)現(xiàn)完全貼合，并利用預(yù)設(shè)在加工導(dǎo)向孔5能夠引導(dǎo)鉆頭對蒙皮2進(jìn)行垂直進(jìn)給，保證安裝孔制作的垂直度始終處于規(guī)定加工工藝范圍以內(nèi)，杜絕超差問題的發(fā)生。

步驟二：通過計(jì)算蒙皮2材料的彈性變形量h，在緊固件安裝孔制作時預(yù)留補(bǔ)償余量深度等于變形量h；

步驟三：對緊固件進(jìn)行安裝并通過密封膠6進(jìn)行罩封處理，且在5°c，45%rh的相對濕度環(huán)境下自然固化14小時；密封膠6通常在2°c以上與空氣接觸8小時即可達(dá)到固化硬度，低于0°c則不會出現(xiàn)固化現(xiàn)象，而會因溫度過低出現(xiàn)冷凍，雖然密封膠的性質(zhì)、性狀不會發(fā)生改變，但無法發(fā)生固化反應(yīng)，起不到密封的效果。

步驟四：對步驟三中進(jìn)行罩封固化的密封膠6進(jìn)行表面修平打磨處理。

將罩封的密封膠6進(jìn)行表面修平打磨處理的目的在于時密封膠6將鉚釘1存在的與蒙皮2凹陷超差的部分進(jìn)行填充，使其處于同一平面，保證平整度，這樣避免了將鉚釘1拆除傷及蒙皮2，造成安裝孔超差的質(zhì)量事故。

進(jìn)一步地，本實(shí)施例還提供另一密封環(huán)境，對緊固件進(jìn)行安裝并通過密封膠6進(jìn)行罩封處理，且在32°c，65%rh的相對濕度環(huán)境下自然固化10小時；由于溫度環(huán)境變化比較大，試驗(yàn)證明，在固化時間4.5-5小時的時候，密封膠6就已經(jīng)完全達(dá)到固化硬度，可以進(jìn)行后續(xù)的修平打磨處理了。

實(shí)施例2：

為了跟進(jìn)一步的提高本發(fā)明的耐用性和制孔的垂直精度，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上優(yōu)選地，將步驟一中所述鉆模4設(shè)置為一體成型的鋁合金模型，優(yōu)選采用數(shù)控加工或者模具鑄造，采用模具鑄造的則進(jìn)行表面拋光處理，以降低表面粗糙度，在使用過程中保護(hù)蒙皮的表面質(zhì)量。為了保證鉆模4的精確性和有效的強(qiáng)度，鉆模4的最低厚度大于4毫米，所述加工導(dǎo)向孔5內(nèi)設(shè)置有鉆套，所述鉆套的軸向長度為8毫米，鉆套的內(nèi)壁上設(shè)置有耐磨層。

優(yōu)選地，所述耐磨層以擇一的方式采用以下材料，gcr15、gcr15simn、zgcr15和zgcr15simn。由于在對蒙皮進(jìn)行制孔時，采用的鉆頭為麻花鉆，麻花鉆的側(cè)壁依然存在刃口，會對鉆套產(chǎn)生一定的磨損級切削，長期使用會使鉆套的孔徑變大，造成超差，因此將鉆套內(nèi)設(shè)置耐磨層，能夠有效的防止鉆頭與鉆套的非正常切削磨損，是鉆套的使用壽命更長，精度更高。

實(shí)施例3：

在實(shí)施例1或者實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，為了跟進(jìn)一步的明確緊固件的安裝步驟，具體地，步驟三中所述緊固件安裝具體包括：

3.1利用與緊固件匹配的锪窩鉆對步驟一中制作的安裝孔進(jìn)行锪窩處理，锪窩深度h等于緊固件釘頭厚度h0-變形量h，表示為h=h0-h；

3.2利用倒角器對安裝孔與窩相交處的棱角進(jìn)行倒角處理，倒角器的傾角為30°-35°；

3.3利用棉簽將解凍的密封膠6均勻的涂抹在安裝孔和窩內(nèi)；

3.4利用保護(hù)膠帶將緊固件釘頭一端進(jìn)行全覆蓋粘接在蒙皮2上，并利用丁酮試劑將白布浸濕后將所述緊固件伸出蒙皮2的一端上多余的密封膠6進(jìn)行擦拭清潔，并自然風(fēng)干5分鐘以上；

3.5對緊固件進(jìn)行緊固連接。

實(shí)施例4：

本實(shí)施例是將上述任意實(shí)施例中的鉚釘1更換為抽釘。其他工作原理即操作方法均相同，區(qū)別在于抽釘與鉚釘1的安裝方式不同，抽釘?shù)陌惭b方式更為簡單，利用專用的抽釘槍對抽釘進(jìn)行拉拔，將緊固環(huán)固定夾持在抽釘上實(shí)現(xiàn)緊固，但由于抽釘槍拉拔的力量非常巨大，通?？梢赃_(dá)到300kg以上，因此，在強(qiáng)大的拉拔力作用下，抽釘釘頭會出現(xiàn)凹陷在蒙皮下方0.2-0.5毫米的情況，利用本發(fā)明的密封膠罩封則可以完全消除上述凹陷問題。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。