异形结构件精确复制孔工艺及应用的制作方法

1.本发明涉及制孔工艺技术领域，具体涉及一种异形结构件的精确复制孔工艺及其应用。


背景技术：

2.对于通过孔位装配的异形结构件的更换来说，常常需要将旧部件拆卸下来后通过新部件的孔位与装配件连接；常规做法是根据图纸确定新部件的初孔，再结合装配件对初孔进行扩铰孔得到最终所需的精孔。然而，由于装配件的孔位在制作、安装时或多或少会出现一些偏差，加上其与旧部件配合长期使用会出现磨损，使得装配件的孔位与图纸设计的孔位出现偏差，此时，依据图纸确定的新部件的初孔的中心与装配件的孔位中心难以对齐，导致新部件在装配时偏差较大、甚至无法装配，更换失败。
3.例如飞机的主起落架撑杆接头在更换时，需要在新接头上重新制孔，而其装配件（油箱壁板）的孔在飞机制造阶段已与旧接头一同配铰，且由于制作时中心孔位出现偏差以及使用一段时间后出现的磨损导致装配件的实际装配孔位与图纸设计的出现偏差，若仍按理论图纸确定新接头的孔位，则新接头和装配件的孔位很难同轴，其精度会影响接头的装配质量。对于操作者来说，需要反复测量新接头和装配件的孔位，通过纠偏的方式保证同轴，不仅难度大、而且增加了工作量，如果其中一个孔位存在装配位置偏差，就会导致整个工序返工，甚至工件报废。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种异形结构件的精确复制孔工艺并将该复制孔工艺应用于飞机主起落架撑杆接头的更换中，通过制作模具准确地将旧接头的孔复制到新接头上，解决了现有依据图纸确定新部件初孔的方法中，新部件初孔中心与装配件的孔位中心难以对齐而导致的无法更换新部件的技术问题。
5.为实现上述技术目的，第一方面，本发明提供一种异形结构件精确复制孔工艺，用于异形结构件的更换，所述复制孔工艺包括以下步骤：s1，测量并记录旧异形结构件的第一连接孔孔径；s2，制作模具，所述模具按照图纸确定孔位并按照所述步骤s1得到的孔径确定所述模具上孔的大小并开孔；s3，矫正所述模具上孔的中心及孔径大小；s4，依据矫正后的所述模具上的孔确定新异形结构件的第二连接孔位置并钻孔得到初孔；s5，将新异形结构件固定在装配件上，对各个所述初孔进行扩铰孔即得到新异形结构件的第二连接孔。
6.进一步地，步骤s2中所述模具上孔的大小比步骤s1中测得的所述旧异形结构件的第一连接孔孔径大3～5mm。
7.进一步地，所述步骤s3包括以下分步骤：s31，在每个所述旧异形结构件的第一连接孔中插入定位销，并将所述旧异形结构件与所述模具贴合，此时，所述模具上的孔与所述旧异形结构件的第一连接孔一一对应；s32，将每个位于所述模具上的孔中的所述定位销套上导向衬套，且所述导向衬套的一端与所述旧异形结构件的表面抵接；s33，向每个所述导向衬套与所述模具上的孔内壁之间的空隙中注满环氧树脂液；s34，待环氧树脂液固化后取下所述旧异形结构件和定位销。
8.进一步地，步骤s31中每个所述定位销比与其对应的所述旧异形结构件的连接孔的测量孔径大0.01～0.02mm。
9.进一步地，步骤s32中所述定位销的外壁与所述导向衬套内壁的间隙在0.015mm以内。
10.进一步地，所述步骤s4具体是将保留有所述导向衬套和环氧树脂的模具与所述新异形结构件固定，通过不同规格的钻头逐个插入所述模具上的孔中对所述新异形结构件进行分级钻孔得到初孔后取下所述新异形结构件。
11.进一步地，所述步骤s5具体是将制有初孔的所述新异形结构件固定在装配件上，使用铰刀与定位套配合对所述新异形结构件的各个初孔进行扩铰孔，最后取下所述新异形结构件去除毛刺。
12.进一步地，将制有初孔的所述新异形结构件固定在装配件上时，需保证所述新异形结构件与所述装配件的两个装配面之间的间隙小于0.15mm。
13.进一步地，所述定位套的外壁与所述装配件孔内壁之间的间隙，以及所述铰刀的导柱与定位套的内壁之间的间隙均小于0.005mm。
14.另一方面，本发明提供一种异形结构件精确复制孔工艺的应用，该应用是指在飞机的主起落架撑杆接头更换过程中，采用本发明第一方面所述的异形结构件精确复制孔工艺将旧接头的第一连接孔精确复制到新接头上，以保证新接头的第二连接孔与油箱壁板的孔同轴。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果主要包括：本发明提供的一种异形结构件精确复制孔工艺，用于通过孔位装配的异形结构件的更换，通过制作模具将旧的异形结构件的第一连接孔复制到所述模具上，再将模具上的孔复制到新的异形结构件上，在此过程中能够矫正所述模具上孔的中心及孔径大小，使得最终复制到新的异形结构件上的第二连接孔与旧的异形结构件上的第一连接孔一致，实现精确复制。同时，将所述异形结构件精确复制孔工艺应用到飞机主起落架撑杆接头的更换中，确保了新接头的第二连接孔与待安装的油箱壁板的孔是同轴的，装配精度高；且便于安装，提高了工作效率。
附图说明
16.图1是本发明的异形结构件精确复制孔工艺的流程图；图2是本实施例中将旧接头的连接孔复制到模具的示意图；图3是本实施例中将模具上的孔复制到新接头的示意图；图4是本实施例中将新接头固定在油箱壁板上进行扩铰孔的示意图；
图5是本实施例中所述铰刀的结构示意图。
17.图中所示：100－旧接头，110－第一连接孔，200－模具，210－孔；300－新接头，310－第二连接孔；400－油箱壁板；500－定位销；600－导向衬套；700－环氧树脂层；800－特制铰刀，810－导柱，820－定位套。
具体实施方式
18.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
19.如图1所示，本发明提供一种异形结构件精确复制孔工艺，用于异形结构件的更换，所述复制孔工艺包括以下步骤：s1，测量并记录旧异形结构件的连接孔孔径；s2，制作模具，所述模具按照图纸确定孔位并按照所述步骤s1得到的孔径确定所述模具上孔的大小并开孔；s3，矫正所述模具上孔的中心及孔径大小；s4，依据矫正后的所述模具上的孔确定新异形结构件的连接孔位置并钻孔得到初孔；s5，将新异形结构件固定在装配件上，对各个所述初孔进行扩铰孔即得到新异形结构件的连接孔。
20.上述本发明提供的异形结构件精确复制孔工艺，是通过制作一个模具将旧的异形结构件的连接孔复制到该模具上，再将该模具上的孔复制到新的异形结构件上的过程，在此过程中能够矫正所述模具上孔的中心及孔径大小，使得最终复制到新的异形结构件上的连接孔与旧的异形结构件上的连接孔一致，实现了精确复制，装配精度高；且便于安装，提高了工作效率。
21.将本发明提供的异形结构件精确复制孔工艺在飞机主起落架撑杆接头的更换中应用，能够验证该工艺方法的可行性和有效性。下面将具体介绍该工艺方法在飞机主起落架撑杆接头更换中的应用：需要说明的是，飞机的主起落架撑杆接头是通过多个多种型号的高锁螺栓和国军标螺栓装配在油箱壁板上，在更换接头时，由于油箱壁板上的孔在飞机制造阶段已完成，且高锁螺栓与孔是干涉配合，则油箱壁板上的孔照比原设计图纸是有所扩大的，因此，如果再按照原图纸制作新接头，那么新接头的连接孔与油箱壁板上的孔会存在偏差，导致装配精度差、装配困难，甚至无法装配，而采用本发明提供的异形结构件精确复制孔工艺可完全解决这个问题。
22.第一步，将需要更换的旧接头100从油箱壁板400上拆卸下来送至机加工车间，测量并记录旧接头100上的每一个第一连接孔110的孔径。
23.第二步，制作模具200，该模具200是模拟油箱壁板400与旧接头100的工况，按照原设计图纸确定模具200上各个孔210的孔位，并按照第一步测得到的第一连接孔110的孔径3～5mm进行开孔，例如，测得的旧接头100的一个第一连接孔110的孔径为6.21mm，则模具200上相应孔210的孔径为9.21～11.21mm。
24.第三步，如图2所示，矫正模具200上孔210的中心及孔径大小，该步骤具体包括以下分步骤：（1），在每个旧接头100的第一连接孔110中插入定位销500，并将旧接头100与模具200贴合，此时，200模具上的孔210与旧接头100的第一连接孔110一一对应；这一步骤中，插入第一连接孔110的定位销500需要与第一连接孔110为干涉配合，则要求每个第一连接孔110中的定位销500的尺寸要比实际测量的第一连接孔110的尺寸大0.01～0.02mm，以保证旧接头100与定位销500的同轴度。
25.（2），将每个位于模具200上的孔210中的定位销500套上导向衬套600，并将该导向衬套600的一端与旧接头100的表面抵接；这一步骤中，定位销500的外壁与导向衬套600内壁的间隙控制在0.015mm以内。
26.（3），向每个导向衬套600与模具200上的孔210内壁之间的空隙中注满环氧树脂液；此处需要注意的是，环氧树脂浇注时一定要把导向衬套600与模具200间的间隙填满，间隙没被填实时，钻孔时由于受力，导向衬套600可能会松动、脱落，造成钻孔精度下降。
27.（4），待环氧树脂液固化形成环氧树脂层700后取下旧接头100和各个第一连接孔110中的定位销500，但是保留环氧树脂层700和导向衬套600。
28.第四步，如图3所示，依据矫正后的模具200上的孔210确定新接头300的第二连接孔310的位置并钻孔得到初孔；此步骤中，将保留有导向衬套600和环氧树脂层700的模具200与新接头300固定，然后通过不同规格的钻头逐个插入模具200上的孔210中（也就是插入导向衬套600中）对新接头300进行分级钻孔得到初孔，之后将新接头300从模具200上拆卸下来。
29.此步骤中采用的钻头的材料为硬质合金材料，其硬度应当大于新接头300的硬度。
30.另外，此步骤中，由于模具200的变形、定位销500与导向衬套600的间隙误差及新旧接头与模具200的贴合情况不一致，使得在对新接头300钻孔时，孔位的中心位及垂直度与旧接头100存在一定的误差。为了消除这个误差，在新接头300制初孔时，留有约1mm左右的余量，以便在后续扩铰孔时消除误差。
31.第五步，如图4所示，将新接头300固定在油箱壁板400上，对各个所述初孔进行扩铰孔即得到新接头300的第二连接孔310。
32.此步骤是将制有初孔的新接头300固定在油箱壁板400上，使用铰刀与定位套配合对新接头300的各个初孔进行扩铰孔得到第二连接孔310，则第二连接孔310与油箱壁板400的孔同轴，以便于装配。
33.此步骤中，扩铰第二连接孔310的铰刀包括设置有导柱810和定位套820的特制铰刀800和市售成熟铰刀产品，使用时先用特制铰刀800进行扩铰，再通过成熟的铰刀产品进行最后的成品扩孔即可。
34.具体的，如图5所示，特制铰刀800的刀具工作部分的直径是由靠近刀尾的位置向刀头方向逐渐缩小，且刀具工作部分设置有四个导柱810，导柱810远离刀头的一端设有与导柱810配合的定位套820，为了保证制孔精度，导柱810与定位套820之间的间隙控制在0.005mm内。
35.具体的，此步骤中，将制有初孔的新接头300固定在油箱壁板400上时，需保证新接头300与油箱壁板400的两个装配面之间的间隙小于0.15mm，以保证精度。
36.具体的，精铰孔是新接头300制孔的最后一道工序，在对新接头300制孔的同时，首先要保证对油箱壁板400的孔不能有损伤，还要保证新接头300上第二连接孔310的精度，这需要注意两方面：一是定位套820与油箱壁板400孔的配合关系，二是带特制铰刀800的导柱810与定位套820的配合关系。
37.首先，由于油箱壁板400的孔已经安装过高锁孔，孔壁被挤压过，孔径有所扩大，实际测量的孔径有所不一致，所以在设计定位套820时，设计了不同外径的定位套820（尺寸间隔0.01mm），在使用时定位套820要选用能插入油箱壁板400的孔的最大的定位套820（每个孔都要进行比对），以保证定位套820外径与油箱壁板400的孔的间隙小于0.005mm。
38.其次，为了保证新接头300的第二连接孔310与油箱壁板400的孔轴线偏移不大于0.01mm，则必须保证导柱810与定位套820的间隙控制在0.005mm内。
39.另外，使用完毕后的模具200经过清洗、加热处理可熔化环氧树脂层700，在环氧树脂层700熔化后将导向衬套600拆卸下来，则模具200又可以重新注塑使用，节约了材料成本。
40.需要说明的是，用钻头制孔及扩孔时非常容易卡钻头，可能会因此损坏钻头，还有可能使导向衬套600松动，为了避免此情况的发生，在钻头制孔的过程中要注意退削，还要用润滑油进行润滑。
41.综上，使用本发明提供的一种异形结构件精确复制孔工艺，能够在飞机的主起落架撑杆接头更换过程中精确地将旧接头100的第一连接孔110复制到新接头300上（也就是第二连接孔310），保证了新接头300的第二连接孔310与油箱壁板400的孔是同轴的，确保了装配精度；且便于装配，提高了施工效率；由此可见，本发明提供的一种异形结构件精确复制孔工艺也可以应用在其它通过孔位装配的异形结构件的更换上。
42.以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种异形结构件精确复制孔工艺，用于异形结构件的更换，其特征在于，所述复制孔工艺包括以下步骤：s1，测量并记录旧异形结构件的第一连接孔孔径；s2，制作模具，所述模具按照图纸确定孔位并按照所述步骤s1得到的孔径确定所述模具上孔的大小并开孔；s3，矫正所述模具上孔的中心及孔径大小；s4，依据矫正后的所述模具上的孔确定新异形结构件的第二连接孔位置并钻孔得到初孔；s5，将新异形结构件固定在装配件上，对各个所述初孔进行扩铰孔即得到新异形结构件的第二连接孔。2.根据权利要求1所述的一种异形结构件精确复制孔工艺，其特征在于，步骤s2中所述模具上孔的大小比步骤s1中测得的所述旧异形结构件的第一连接孔孔径大3～5mm。3.根据权利要求1所述的一种异形结构件精确复制孔工艺，其特征在于，所述步骤s3包括以下分步骤：s31，在每个所述旧异形结构件的第一连接孔中插入定位销，并将所述旧异形结构件与所述模具贴合，此时，所述模具上的孔与所述旧异形结构件的第一连接孔一一对应；s32，将每个位于所述模具上的孔中的所述定位销套上导向衬套，且所述导向衬套的一端与所述旧异形结构件的表面抵接；s33，向每个所述导向衬套与所述模具上的孔内壁之间的空隙中注满环氧树脂液；s34，待环氧树脂液固化后取下所述旧异形结构件和定位销。4.根据权利要求3所述的一种异形结构件精确复制孔工艺，其特征在于，步骤s31中每个所述定位销比与其对应的所述旧异形结构件的连接孔的测量孔径大0.01～0.02mm。5.根据权利要求3所述的一种异形结构件精确复制孔工艺，其特征在于，步骤s32中所述定位销的外壁与所述导向衬套内壁的间隙在0.015mm以内。6.根据权利要求3所述的一种异形结构件精确复制孔工艺，其特征在于，所述步骤s4具体是将保留有所述导向衬套和环氧树脂的模具与所述新异形结构件固定，通过不同规格的钻头逐个插入所述模具上的孔中对所述新异形结构件进行分级钻孔得到初孔后取下所述新异形结构件。7.根据权利要求6所述的一种异形结构件精确复制孔工艺，其特征在于，所述步骤s5具体是将制有初孔的所述新异形结构件固定在装配件上，使用铰刀与定位套配合对所述新异形结构件的各个初孔进行扩铰孔，最后取下所述新异形结构件去除毛刺。8.根据权利要求7所述的一种异形结构件精确复制孔工艺，其特征在于，将制有初孔的所述新异形结构件固定在装配件上时，需保证所述新异形结构件与所述装配件的两个装配面之间的间隙小于0.15mm。9.根据权利要求7所述的一种异形结构件精确复制孔工艺，其特征在于，所述定位套的外壁与所述装配件孔内壁之间的间隙，以及所述铰刀的导柱与定位套的内壁之间的间隙均小于0.005mm。10.一种如权利要求1～9任一项所述的异形结构件精确复制孔工艺的应用，其特征在于，所述应用是指在飞机的主起落架撑杆接头更换过程中，采用所述的异形结构件精确复
制孔工艺将旧接头的第一连接孔精确复制到新接头上，以保证新接头的第二连接孔与油箱壁板的孔同轴。

技术总结
本发明公开一种异形结构件精确复制孔工艺及应用，所述复制孔工艺包括：S1，测量并记录旧异形结构件的第一连接孔孔径；S2，制作模具，所述模具按照图纸确定孔位并按照所述步骤S1得到的孔径确定所述模具上孔的大小并开孔；S3，矫正所述模具上孔的中心及孔径大小；S4，依据矫正后的所述模具上的孔确定新异形结构件的连接孔位置并钻孔得到初孔；S5，将新异形结构件固定在装配件上，对各个所述初孔进行扩铰孔即得到新异形结构件的第二连接孔，以保证新异形结构件的第二连接孔与装配件的孔同轴。异形结构件的第二连接孔与装配件的孔同轴。异形结构件的第二连接孔与装配件的孔同轴。


技术研发人员：徐雷 田春雨 汪俊杰 韩彪 吴坤 徐文娟 唐武 黄燕飞 徐涛 徐永彪 王宇 许建亮 谢滨 刘强
受保护的技术使用者：凌云科技集团有限责任公司
技术研发日：2023.08.28
技术公布日：2023/10/20