一种端头帽装配工装的制作方法

1.本实用新型属于航天整流罩技术领域，尤其涉及一种端头帽装配工装。


背景技术：

2.航天整流罩位于箭体的最前端，端头帽位于航天整流罩的最前端，承受着较大的外压，为了提高效率，增大运载能力，其结构质量应尽可能轻，目前多采用纤维复合材料制造。端头帽的尺寸一般较大，纤维复合材料成型过程中容易发生变形，因其位于整流罩的最前端，必须保证气动外形。
3.端头帽包括左右对称的两个半罩，半罩包括球缺蒙皮，两个球缺蒙皮对接形成半球状的端头帽，球缺蒙皮的侧边设置有边框，球缺蒙皮的底边设置有底框，球缺蒙皮的侧边和底边交接处设置有支撑梁，支撑梁的两端与底框的两端固定连接，两个半罩通过边框对接固定形成端头帽。端头帽本身装配完成后，还需与整流罩的前锥段组装装配。因此如何在端头帽的装配过程中防止并矫正变形，以及提高装配质量和装配效率等都需要不断优化。


技术实现要素：

4.为解决现有技术存在的端头帽易变形、装配质量差和装配效率低的问题，本实用新型提供一种端头帽装配工装。
5.为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下，一种端头帽装配工装，包括左支撑框、前连接框、右支撑框、后连接框、驱动机构、多个第一内形板、多个第一外形板、多个第二内形板和多个第二外形板，所述左支撑框、前连接框、右支撑框和后连接框依次连接围合形成第一环框并处于半罩装配状态，所述驱动机构用于驱动第一环框旋转；所述前连接框和后连接框均可拆卸设置；所述左支撑框和右支撑框依次连接围合形成第二环框并处于整体装配状态，所述驱动机构用于驱动第二环框和右支撑框旋转；
6.当处于半罩装配状态时，所述第一外形板的两端和第一内形板的两端均分别与左支撑框和右支撑框连接，所述第一外形板与端头帽的外表面贴合，所述第一内形板与端头帽的内表面贴合，所述端头帽的底框和边框均与第一环框连接，所述端头帽的两个球缺蒙皮之间具有操作间隔，所述前连接框和后连接框分别与操作间隔的两端相对设置；
7.当处于整体装配状态时，所述第二外形板的两端和第二内形板的两端均分别与左支撑框和右支撑框连接，所述第二外形板与端头帽的外表面贴合，所述第二内形板与端头帽的内表面贴合，所述端头帽的底框与第二环框连接，所述端头帽的两个半罩通过其边框对接固定。
8.作为优选，该端头帽装配工装还包括u型支撑架，当处于半罩装配状态时，所述支撑架的两端分别与第一环框的两端连接，所述支撑架上设置有承载板，所述承载板用于承载和定位端头帽的支撑梁。有效避免端头帽的支撑梁变形，以及有效避免支撑梁变形导致的底框和球缺蒙皮的变形，大幅提高端头帽的装配质量。
9.进一步地，多个所述第一外形板和多个所述第一内形板均沿边框依次设置；所述
第一外形板包括第一外左板和第一外右板，所述第一外左板的两端分别与左支撑框和支撑架连接，所述第一外右板的两端分别与右支撑框和支撑架连接；所述第一内形板包括第一内左板和第一内右板，所述第一内左板的两端分别与左支撑框和支撑架连接，所述第一内右板的两端分别与右支撑框和支撑架连接。第一外形板和第一内形板均设置成分体式的，有利于提高承载强度，以及便于加工制造，提高加工制造精度，提高装配精度，以提高端头帽的装配质量。
10.进一步地，左侧的所述边框通过左侧板与左支撑框连接，右侧的所述边框通过右侧板与右支撑框连接。便于边框的固定，以及提高边框的定位精度和定位可靠性。
11.作为优选，多个所述第二外形板和多个所述第二内形板均沿边框依次设置；所述第二内形板和所述第二外形板均为一体式结构。便于装配，提高端头帽的装配效率。
12.作为优选，左侧的所述底框通过左连接板与左支撑框连接，右侧的所述底框通过右连接板与右支撑框连接。便于底框的固定，以及提高底框的定位精度和定位可靠性。
13.作为优选，所述驱动机构包括支座和齿轮箱，所述齿轮箱设置在支座上，所述齿轮箱的输入端设置有转盘，所述齿轮箱的输出端与第一环框或第二环框连接。驱动机构的结构简单可靠，成本较低，通过转动转盘从而带动第一环框或第二环框旋转，能以最佳的姿态实现端头帽的球缺蒙皮、边框、底框和支撑梁的安装和球缺蒙皮的配作打孔，操作简单方便。
14.进一步地，所述驱动机构的数量为两组，两组所述驱动机构设置在第一环框的两侧，或者两组所述驱动机构设置在第二环框的两侧。该端头帽装配工装的整体受力均匀，提高驱动机构的可靠性、稳定性和操作便捷性。
15.有益效果：
16.1、本实用新型的端头帽装配工装，当该端头帽装配工装处于半罩装配状态时，可以一次性实现端头帽的两个半帽的安装装配，两个半帽同步安装，装配效率高；
17.2、本实用新型的端头帽装配工装，两个半帽装配完成后，只需拆除前连接框和后连接框，左连接板和右连接板保持在原有位置，并将左支撑框和右支撑框直接连接到一起组成第二环框，此时该端头帽装配工装处于整体装配状态，即可以再次利用该端头帽装配工装，迅速实现整体端头帽的预安装，装配效率高，便于后续端头帽的整体检测，为后续与整流罩前锥段组装装配提供数据支撑；
18.3、本实用新型的端头帽装配工装，对应的第一外形板和第一内形板，以及对应的第二外形板和第二内形板可以矫正球缺蒙皮成型过程中产生的小幅变形；
19.4、本实用新型的端头帽装配工装，驱动机构实现第一环框和第二环框的整体翻转，使端头帽能以最佳的姿态完成装配，操作简单方便；
20.5、本实用新型的端头帽装配工装，结构简单，设计巧妙，操作便捷高效，成本较低；既可以提高装配质量，又可以提高装配效率。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图
获得其它附图。
22.图1是本实用新型端头帽装配工装的端头帽的立体结构示意图；
23.图2是本实用新型端头帽装配工装的半罩的立体结构示意图；
24.图3是本实用新型端头帽装配工装的处于半罩装配状态时的立体结构示意图；
25.图4是图3中装夹端头帽时的立体结构示意图；
26.图5是本实用新型端头帽装配工装的第一外形板和第一内形板的立体结构示意图；
27.图6是本实用新型端头帽装配工装的处于整体装配状态时的立体结构示意图；
28.图7是图6中装夹端头帽时的立体结构示意图；
29.图8是本实用新型端头帽装配工装的第二外形板和第二内形板的立体结构示意图；
30.图中：1、端头帽，1-1、半罩，1-11、球缺蒙皮，1-12、边框，1-13、底框，1-14、支撑梁，1-15、胶垫；2、端头帽装配工装，2-1、左支撑框，2-2、前连接框，2-3、右支撑框，2-4、后连接框，2-5、驱动机构，2-5-1、支座，2-5-2、齿轮箱，2-5-3、转盘，2-6、第一内形板，2-6-1、第一内左板，2-6-2、第一内右板，2-7、第一外形板，2-7-1、第一外左板，2-7-2、第一外右板，2-8、第二内形板，2-9、第二外形板，2-10、左侧板，2-11、右侧板，2-12、左连接板，2-13、右连接板，2-14、支撑架，2-15、承载板。
具体实施方式
31.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.实施例
33.如图1和图2所示，本实施例的端头帽1包括左右对称的两个半罩1-1，半罩1-1包括球缺蒙皮1-11，两个球缺蒙皮1-11对接形成半球状的端头帽1，球缺蒙皮1-11的侧边设置有边框1-12，球缺蒙皮1-11的底边设置有底框1-13，球缺蒙皮1-11的侧边和底边交接处设置有支撑梁1-14，支撑梁1-14的两端与底框1-13的两端固定连接，两个半罩1-1通过边框1-12对接固定形成端头帽1，且两个边框1-12之间设置有胶垫1-15。
34.如图3～8所示，一种端头帽装配工装，包括左支撑框2-1、前连接框2-2、右支撑框2-3、后连接框2-4、驱动机构2-5、多个第一内形板2-6、多个第一外形板2-7、多个第二内形板2-8和多个第二外形板2-9，所述左支撑框2-1、前连接框2-2、右支撑框2-3和后连接框2-4依次连接围合形成第一环框并处于半罩装配状态，所述驱动机构2-5用于驱动第一环框旋转；所述前连接框2-2和后连接框2-4均可拆卸设置；所述左支撑框2-1和右支撑框2-3依次连接围合形成第二环框并处于整体装配状态，所述驱动机构2-5用于驱动第二环框和右支撑框2-3旋转；
35.如图3、图4和图5所示，当处于半罩装配状态时，所述第一外形板2-7的两端和第一内形板2-6的两端均分别与左支撑框2-1和右支撑框2-3连接，所述第一外形板2-7与端头帽
1的外表面贴合，所述第一内形板2-6与端头帽1的内表面贴合，所述端头帽1的底框1-13和边框1-12均与第一环框连接，所述端头帽1的两个球缺蒙皮1-11之间具有操作间隔，所述前连接框2-2和后连接框2-4分别与操作间隔的两端相对设置；
36.如图6、图7和图8所示，当处于整体装配状态时，所述第二外形板2-9的两端和第二内形板2-8的两端均分别与左支撑框2-1和右支撑框2-3连接，所述第二外形板2-9与端头帽1的外表面贴合，所述第二内形板2-8与端头帽1的内表面贴合，所述端头帽1的底框1-13与第二环框连接，所述端头帽1的两个半罩1-1通过其边框1-12对接固定。
37.进一步地，在本实施例中，如图3、图4、图6和图7所示，当处于半罩装配状态时或处于整体装配状态时，左侧的所述底框1-13通过左连接板2-12与左支撑框2-1连接，本实施例的左连接板2-12的两端分别通过螺钉与左支撑框2-1和左侧的底框1-13固定连接，右侧的所述底框1-13通过右连接板2-13与右支撑框2-3连接，本实施例的右连接板2-13的两端也分别通过螺钉与右支撑框2-3和右侧的底框1-13固定连接，便于底框1-13的固定，以及提高底框1-13的定位精度和定位可靠性。
38.为了提高半罩1-1装配时的可靠性和稳定性，在本实施例中，如图3、图4和图5所示，该端头帽装配工装2还包括u型支撑架2-14，当处于半罩装配状态时，所述支撑架2-14的两端分别与第一环框的两端连接，所述支撑架2-14上设置有承载板2-15，所述承载板2-15用于承载和定位端头帽1的支撑梁1-14；具体地，在本实施例中，多个所述第一外形板2-7和多个所述第一内形板2-6均沿边框1-12依次设置，本实施例的第一外形板2-7和第一内形板2-6的数量均为三个且相对设置，进一步地，在本实施例中，所述第一外形板2-7包括第一外左板2-7-1和第一外右板2-7-2，所述第一外左板2-7-1的两端分别通过螺钉与左支撑框2-1和支撑架2-14连接，所述第一外右板2-7-2的两端也分别通过螺钉与右支撑框2-3和支撑架2-14连接；所述第一内形板2-6包括第一内左板2-6-1和第一内右板2-6-2，所述第一内左板2-6-1的两端也分别通过螺钉与左支撑框2-1和支撑架2-14连接，所述第一内右板2-6-2的两端也分别通过螺钉与右支撑框2-3和支撑架2-14连接；进一步地，在本实施例中，左侧的所述边框1-12通过左侧板2-10与左支撑框2-1连接，本实施例的左侧板2-10的两端分别通过螺钉与左支撑框2-1和右侧的边框1-12固定连接，右侧的所述边框1-12通过右侧板2-11与右支撑框2-3连接，本实施例的右侧板2-11的两端也分别通过螺钉与右支撑框2-3和右侧的边框1-12固定连接。
39.为了提高端头帽1的整体装配时的可靠性、稳定性和装配效率，在本实施例中，如图6、图7和图8所示，多个所述第二外形板2-9和多个所述第二内形板2-8均沿边框1-12依次设置，具体地，在本实施例中，第二外形板2-9和第二内形板2-8的数量均为三个且相对设置，所述第二内形板2-8和所述第二外形板2-9均为一体式结构，本实施例的所述第二外形板2-9的两端和第二内形板2-8的两端均分别通过螺钉与左支撑框2-1和右支撑框2-3固定连接。
40.为了确保驱动机构2-5的结构简单可靠，操作便捷，以及成本较低，在本实施例中，如图3、图4、图6和图7所示，所述驱动机构2-5包括支座2-5-1和齿轮箱2-5-2，所述齿轮箱2-5-2设置在支座2-5-1上，所述齿轮箱2-5-2的输入端设置有转盘2-5-3，所述齿轮箱2-5-2的输出端与第一环框或第二环框固定连接，通过转动转盘2-5-3从而带动第一环框或第二环框旋转，能以最佳的姿态实现端头帽1的球缺蒙皮1-11、边框1-12、底框1-13和支撑梁1-14
的安装和球缺蒙皮1-11的配作打孔；具体地，在本实施例中，所述驱动机构2-5的数量为两组，两组所述驱动机构2-5设置在第一环框的两侧，或者两组所述驱动机构2-5设置在第二环框的两侧。
41.工作原理如下：
42.一、端头帽1的半罩1-1装配过程：
43.s1)：球缺蒙皮1-11的定位固定
44.先左支撑框2-1、前连接框2-2、右支撑框2-3和后连接框2-4依次连接围合形成第一环框并处于半罩装配状态，再将第一外左板2-7-1的两端分别与左支撑框2-1和支撑架2-14固定连接，以及将第一外右板2-7-2的两端分别与右支撑框2-3和支撑架2-14固定连接，沿支撑架2-14依次完成三个第一外形板2-7的安装；
45.再将左侧的球缺蒙皮1-11放置于第一外左板2-7-1上，同时将第一内左板2-6-1通过螺钉与左支撑框2-1和支撑架2-14固定连接，以卡紧左侧的球缺蒙皮1-11，再将右侧的球缺蒙皮1-11放置于第一外右板2-7-2上，同时将第一内右板2-6-2通过螺钉与右支撑框2-3和支撑架2-14固定连接，以卡紧右侧的球缺蒙皮1-11；保证两个球缺蒙皮1-11的理论位置，且对应的第一外形板2-7与第一内形板2-6具有较大的刚度，可以矫正端头帽1成型过程中产生的小幅变形；
46.s2)：边框1-12、底框1-13和支撑梁1-14的定位固定：
47.先将左侧的边框1-12置于理论位置，再通过左连接板2-12实现左侧的边框1-12与左支撑框2-1的固定连接，再将右侧的边框1-12置于理论位置，再通过右连接板2-13实现右侧的边框1-12与右支撑框2-3的固定连接；保证两个边框1-12的正确位置；
48.再将左侧的底框1-13置于理论位置，再通过左侧板2-10实现左侧的底框1-13与左支撑框2-1的固定连接，再将右侧的底框1-13置于理论位置，再通过右侧板2-11实现右侧的底框1-13与右支撑框2-3的固定连接；保证两个底框1-13的正确位置；
49.最后将两个支撑梁1-14依次置于理论位置，并通过承载板2-15实现支撑梁1-14的定位，保证两个支撑梁1-14的正确位置；
50.s3)：配作打孔，铆钉安装；
51.至此，如图4所示，端头帽1的各个零件均实现了独自定位，互不干涉；边框1-12、底框1-13和支撑梁1-14均已提前加工完成，利用边框1-12和底框1-13对对应的球缺蒙皮1-11进行配作打孔，打孔过程中，可以转动转盘2-5-3带动第一环框整体旋转，能以最佳的姿态实现球缺蒙皮1-11、边框1-12、底框1-13和支撑梁1-14的安装，以及球缺蒙皮1-11的配作打孔，最后完成铆钉安装，完成半罩1-1的装配。
52.如此配作打孔，铆钉安装加工简单、装配精度可靠，且操作方便，利用该端头帽装配工装2可以一次性进行两个半罩1-1帽的装配，两个半帽同步安装，装配效率大幅提高。
53.二、端头帽1的整体装配过程：
54.s1)：重组该端头帽装配工装2
55.拆除支撑架2-14、前连接框2-2和后连接框2-4，拆除左侧板2-10和右侧板2-11，以及拆除承载板2-15，左连接板2-12和右连接板2-13保持在原有位置，两个边框1-12之间放置胶垫1-15后，再将左支撑框2-1和右支撑框2-3直接连接到一起组成第二环框并处于整体装配状态；
56.s2)：端头帽1形面定位
57.再将第一外左板2-7-1的两端分别与左支撑框2-1和支撑架2-14固定连接，以及将第一外右板2-7-2的两端分别与右支撑框2-3和支撑架2-14固定连接，沿支撑架2-14依次完成三个第一外形板2-7的安装；
58.再转动转盘2-5-3带动第二环框旋转，将端头帽1小端朝上放置，再将第二外形板2-9的两端分别与左支撑框2-1和支撑架2-14固定连接，沿边框1-12依次完成三个第二外形板2-9的安装；再次转动转盘2-5-3带动第二环框旋转，将端头帽1摆正放置，再将第二内形板2-8的两端分别与左支撑框2-1和支撑架2-14固定连接，沿边框1-12依次完成三个第二内形板2-8的安装，以同时卡紧两个球缺蒙皮1-11，从而保证两个球缺蒙皮1-11的理论位置，且对应的第二内形板2-8与第二内形板2-8具有较大的刚度，可以矫正端头帽1成型过程中产生的小幅变形。
59.至此，如图7所示，完成整体端头帽1的预安装，可以在该端头帽装配工装2上进行端头帽1的整体检测，为后续与整流罩的前锥段组装装配提供数据支撑。
60.以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种端头帽装配工装，其特征在于：包括左支撑框(2-1)、前连接框(2-2)、右支撑框(2-3)、后连接框(2-4)、驱动机构(2-5)、多个第一内形板(2-6)、多个第一外形板(2-7)、多个第二内形板(2-8)和多个第二外形板(2-9)，所述左支撑框(2-1)、前连接框(2-2)、右支撑框(2-3)和后连接框(2-4)依次连接围合形成第一环框并处于半罩装配状态，所述驱动机构(2-5)用于驱动第一环框旋转；所述前连接框(2-2)和后连接框(2-4)均可拆卸设置；所述左支撑框(2-1)和右支撑框(2-3)依次连接围合形成第二环框并处于整体装配状态，所述驱动机构(2-5)用于驱动第二环框和右支撑框(2-3)旋转；当处于半罩装配状态时，所述第一外形板(2-7)的两端和第一内形板(2-6)的两端均分别与左支撑框(2-1)和右支撑框(2-3)连接，所述第一外形板(2-7)与端头帽(1)的外表面贴合，所述第一内形板(2-6)与端头帽(1)的内表面贴合，所述端头帽(1)的底框(1-13)和边框(1-12)均与第一环框连接，所述端头帽(1)的两个球缺蒙皮(1-11)之间具有操作间隔，所述前连接框(2-2)和后连接框(2-4)分别与操作间隔的两端相对设置；当处于整体装配状态时，所述第二外形板(2-9)的两端和第二内形板(2-8)的两端均分别与左支撑框(2-1)和右支撑框(2-3)连接，所述第二外形板(2-9)与端头帽(1)的外表面贴合，所述第二内形板(2-8)与端头帽(1)的内表面贴合，所述端头帽(1)的底框(1-13)与第二环框连接，所述端头帽(1)的两个半罩(1-1)通过其边框(1-12)对接固定。2.根据权利要求1所述的端头帽装配工装，其特征在于：该端头帽装配工装(2)还包括u型支撑架(2-14)，当处于半罩装配状态时，所述支撑架(2-14)的两端分别与第一环框的两端连接，所述支撑架(2-14)上设置有承载板(2-15)，所述承载板(2-15)用于承载和定位端头帽(1)的支撑梁(1-14)。3.根据权利要求2所述的端头帽装配工装，其特征在于：多个所述第一外形板(2-7)和多个所述第一内形板(2-6)均沿边框(1-12)依次设置；所述第一外形板(2-7)包括第一外左板(2-7-1)和第一外右板(2-7-2)，所述第一外左板(2-7-1)的两端分别与左支撑框(2-1)和支撑架(2-14)连接，所述第一外右板(2-7-2)的两端分别与右支撑框(2-3)和支撑架(2-14)连接；所述第一内形板(2-6)包括第一内左板(2-6-1)和第一内右板(2-6-2)，所述第一内左板(2-6-1)的两端分别与左支撑框(2-1)和支撑架(2-14)连接，所述第一内右板(2-6-2)的两端分别与右支撑框(2-3)和支撑架(2-14)连接。4.根据权利要求1所述的端头帽装配工装，其特征在于：左侧的所述边框(1-12)通过左侧板(2-10)与左支撑框(2-1)连接，右侧的所述边框(1-12)通过右侧板(2-11)与右支撑框(2-3)连接。5.根据权利要求1所述的端头帽装配工装，其特征在于：多个所述第二外形板(2-9)和多个所述第二内形板(2-8)均沿边框(1-12)依次设置；所述第二内形板(2-8)和所述第二外形板(2-9)均为一体式结构。6.根据权利要求1所述的端头帽装配工装，其特征在于：左侧的所述底框(1-13)通过左连接板(2-12)与左支撑框(2-1)连接，右侧的所述底框(1-13)通过右连接板(2-13)与右支撑框(2-3)连接。7.根据权利要求1～6任一项所述的端头帽装配工装，其特征在于：所述驱动机构(2-5)包括支座(2-5-1)和齿轮箱(2-5-2)，所述齿轮箱(2-5-2)设置在支座(2-5-1)上，所述齿轮箱(2-5-2)的输入端设置有转盘(2-5-3)，所述齿轮箱(2-5-2)的输出端与第一环框或第二
环框连接。8.根据权利要求7所述的端头帽装配工装，其特征在于：所述驱动机构(2-5)的数量为两组，两组所述驱动机构(2-5)设置在第一环框的两侧，或者两组所述驱动机构(2-5)设置在第二环框的两侧。

技术总结
本实用新型属于航天整流罩技术领域，尤其涉及一种端头帽装配工装，当该工装处于半罩装配状态时，左支撑框、前连接框、右支撑框和后连接框依次连接围合成第一环框，第一外形板的两端和第一内形板的两端均分别与左支撑框和右支撑框连接，第一外形板与端头帽的外表面贴合，第一内形板与端头帽的内表面贴合，端头帽的底框和边框均与第一环框连接；当该工装处于整体装配状态时，左支撑框和右支撑框依次连接围合成第二环框，第二外形板的两端和第二内形板的两端均分别与左支撑框和右支撑框连接，第二外形板与端头帽的外表面贴合，第二内形板与端头帽的内表面贴合，端头帽的底框与第二环框连接，端头帽的两个半罩通过其边框对接固定。端头帽的两个半罩通过其边框对接固定。端头帽的两个半罩通过其边框对接固定。


技术研发人员：王玉凯 侯伟 涂尚平 李乾 贾朋军
受保护的技术使用者：常州启赋安泰复合材料科技有限公司
技术研发日：2023.04.13
技术公布日：2023/9/16