本申请提供了一种薄壁环形钣金件装配装置和方法，属于航空制造装配技术领域，所述薄壁环形钣金件装配装置包括：模具，所述模具与低温环境中收缩的所述钣金件匹配，所述模具上设有多个沿径向滑动的定位插销，不同的所述定位插销能同时插入不同的所述钣金孔中；底座，所述零件放置于所述底座上；夹具组件，固定在所述底座上并分布于零件外周，所述夹具组件用于稳定零件在底座上的位置；所述底座的上设有引导轴，所述引导轴上设有第一引导平面，所述模具上设有芯轴内孔，所述芯轴内孔内壁抵接所述引导轴的侧壁，且所述芯轴内孔上设有与第一引导平面贴合的第二引导平面。通过本申请的方案，减少钣金件装配过程的变形同时满足对装配角向的要求。角向的要求。角向的要求。
【技术实现步骤摘要】
一种薄壁环形钣金件装配装置和方法
[0001]本申请涉及航空制造装配的领域，尤其是涉及一种薄壁环形钣金件装配装置和方法。
技术介绍
[0002]现阶段航空发动机装配技术要求越来越高，装配难度也随之增加，技能水平高的操作者也未必能够通过传统的手动装配方式完成，这就需要更多的创新技术应用航空发动机装配，仅通过传统的敲击法、热装法、冷装法已不能够解决此问题，扩散器壳体组件需要过盈装配大直径钣金件，装配又具有角向要求，致使装配难度大，同时零件基体材料为高温合金，冷却速度快，传统的装配方法无法满足装配要求，存在以下缺点：钣金件圆度较大且为异型结构，装配过程中钣金件受力变形大且不规律，变形无法控制；装配过盈量较大，零件收缩量恢复时间快，装配过程中钣金件一旦倾斜，就会出现卡滞；装配过程中钣金孔与基体零件具有角向要求，传统的装配方法角向无法控制，装配效率和成功率低。国外部分自动化厂家在汽车等领域有使用装配机自动化装配方案，但是由于航空类零件精度要求较高，型面复杂，该装配机自动化装配技术尚未成功应用于航空类零件的批产加工。
技术实现思路
[0003]有鉴于此，本申请提供一种薄壁环形钣金件装配装置和方法，解决了现有技术中的问题，减少钣金件装配过程的变形同时满足对装配角向的要求。
[0004]一方面，本申请提供的一种薄壁环形钣金件装配装置采用如下的技术方案：
[0005]一种薄壁环形钣金件装配装置，所述钣金件周向侧壁上设有若干均匀分布的钣金孔，所述钣金件装配于环形零件中，所述零件外壁设有沿径向凸出的凸台，所述薄壁环形钣金件装配装置包括：
[0006]模具，所述模具的外侧面与低温环境中收缩的所述钣金件的内侧面匹配，所述模具上设有多个沿径向滑动的定位插销，不同的所述定位插销能同时插入不同的所述钣金孔中；
[0007]底座，所述零件放置于所述底座上；
[0008]夹具组件，固定在所述底座上并分布于零件外周，所述夹具组件用于稳定零件在底座上的位置；
[0009]其中，所述底座的上设有与固定位置后的所述零件同轴的引导轴，所述引导轴上设有第一引导平面，所述模具上设有供所述引导轴穿过的芯轴内孔，所述芯轴内孔的中心与所述模具的轴心重合，所述芯轴内孔内壁抵接所述引导轴的侧壁，且所述芯轴内孔上设有与第一引导平面贴合的第二引导平面。
[0010]可选的，所述钣金件低温环境中直径收缩量至0.3
‑
0.38mm。
[0011]可选的，所述钣金孔的数量为偶数个，所述钣金件和所述零件正确装配时，所述凸台与其中一个所述钣金孔的夹角角度为α，垂直于所述第一引导平面且经过引导轴轴线的
直线与固定位置后的所述零件的凸台轴心的夹角角度为α，任一所述插销的轴线方向垂直于所述第二引导平面。
[0012]可选的，所述夹具组件包括分布底座上的多个抵压块，所述抵压块通过螺栓固定在所述底座上时，所述抵压块将所述零件外缘上的工艺外环压紧在所述底座上。
[0013]可选的，所述夹具组件包括固定在底座上的周向定位块，所述零件在底座上周向转动至所述凸台抵紧所述周向定位块时，垂直于所述第一引导平面且经过所述引导轴轴心的直线与所述凸台轴心的夹角角度为α。
[0014]可选的，所述模具上设有供芯轴穿过的通孔，所述模具上固定有矩形框，所述矩形框的中心和模具的轴心重合，所述矩形框的内壁形成所述内孔，所述矩形框包括一侧开口的三边框和封闭开口的引导条，所述引导条的内壁形成所述第二引导平面。
[0015]可选的，所述引导轴上背对底座的一侧设有螺杆，所述薄壁环形钣金件装配装置还包括施力组件，所述施力组件包括环绕于芯轴外侧的转接套筒和螺母，所述螺母和转接套筒同轴设置，所述螺母与所述螺杆螺纹连接，转动所述螺母带动所述转接套筒的端面贴合并压紧所述模具。
[0016]另一方面，本申请提供的一种薄壁环形钣金件装配方法采用如下的技术方案：
[0017]可选的，一种薄壁环形钣金件装配方法，包括如下步骤：
[0018]通过理论计算和试验，收集钣金件在干冰冷却下的收缩变形量通过理论计算和试验数据收集钣金零件在干冰冷却下的收缩量；
[0019]根据钣金件干冰冷却收缩量数据的均值，设计如上所述的模具；
[0020]将所述零件通过如上所述的夹具组件固定如上所述的底座上；
[0021]将冷却后的所述钣金件装在所述模具上，使所述插销穿过所述钣金孔中；
[0022]控制所述模具，使所述底座上的引导轴穿过所述芯轴内孔，并保证第一引导平面和第二引导平面贴合；
[0023]对模具施加朝向底座的压力，使模具和钣金件进入所述零件中并达到设计位置；
[0024]钣金件回复常温，退回插销，取出模具。
[0025]综上所述，本申请包括以下有益技术效果：
[0026]本申请采用冷装法对钣金件和零件进行装配，设计与低温钣金件匹配的模具，解决钣金件装备过程中圆度大和局部受力变形大的问题；
[0027]设计夹具组件确定零件在底座上的位置和周向状态，通过引导轴和芯轴内孔的配合控制装配角度，解决装配完成后，由于存在较大过盈量导致钣金件无法旋转，致使装配角向不满足图纸要求的问题，同时引导轴与芯轴内孔精密配合，控制零件倾斜，解决装配过程中卡滞问题，避免装配过程使零件进退两难，最终装配失败；
[0028]通过螺纹机构和模具重力施加装配压力，可产生装配过程中的压力，使零件均匀受力，辅助完成装配过程中轻微卡滞或钣金未装配到底问题。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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它的附图。
[0030]图1为本申请钣金件的结构示意图；
[0031]图2为本申请模具的结构示意图；
[0032]图3为本申请钣金件和零件的装配结构示意图；
[0033]图4为本申请使用螺母施加装配压力时的钣金件和零件装配结构示意图。
[0034]附图标记说明：1、钣金件；11、钣金孔；2、零件；21、凸台；3、模具；31、插销；32、芯轴内孔；33、第二引导平面；34、三边框；35、引导条；4、底座；41、引导轴；42、第一引导平面；5、周向定位块；51、抵压块；52、腰型槽；53、工艺外环；6、螺杆；61、螺母；62、转接套筒。
具体实施方式
[0035]下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
[0036]以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种薄壁环形钣金件装配装置，所述钣金件周向侧壁上设有若干均匀分布的钣金孔，所述钣金件装配于环形零件中，所述零件外壁设有沿径向凸出的凸台，其特征在于，所述薄壁环形钣金件装配装置包括：模具，所述模具的外侧面与低温环境中收缩的所述钣金件的内侧面匹配，所述模具上设有多个沿径向滑动的定位插销，不同的所述定位插销能同时插入不同的所述钣金孔中；底座，所述零件放置于所述底座上；夹具组件，固定在所述底座上并分布于零件外周，所述夹具组件用于稳定零件在底座上的位置；其中，所述底座的上设有与固定位置后的所述零件同轴的引导轴，所述引导轴上设有第一引导平面，所述模具上设有供所述引导轴穿过的芯轴内孔，所述芯轴内孔的中心与所述模具的轴心重合，所述芯轴内孔内壁抵接所述引导轴的侧壁，且所述芯轴内孔上设有与第一引导平面贴合的第二引导平面。2.根据权利要求1所述的薄壁环形钣金件装配装置，其特征在于，所述钣金件低温环境中直径收缩量至0.3
‑
0.38mm。3.根据权利要求1所述的薄壁环形钣金件装配装置，其特征在于，所述钣金孔的数量为偶数个，所述钣金件和所述零件正确装配时，所述凸台与其中一个所述钣金孔的夹角角度为α，垂直于所述第一引导平面且经过引导轴轴线的直线与固定位置后的所述零件的凸台轴心的夹角角度为α，任一所述插销的轴线方向垂直于所述第二引导平面。4.根据权利要求1所述的薄壁环形钣金件装配装置，其特征在于，所述夹具组件包括分布底座上的多个抵压块，所述抵压块通过螺栓固定在所述底座上时，所述抵压块将所述零件外缘上的工艺外环压紧在所述底座上。5.根据权利要求3所述的薄壁环形钣金件装配装置，其特征在于，所述夹具组件包括固...
【专利技术属性】
技术研发人员：张富余，牟玉芬，曾祥文，梁思佳，史正方，
申请(专利权)人：中国航发成都发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：
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