航空结构试验件的制作方法

1.本实用新型涉及航空部件技术领域，尤其涉及一种航空结构试验件。


背景技术：

2.航空结构试验件通常是以蒙皮、筋条等结构单元组成的薄壁结构，其构成复杂。航空结构试验件的制造和测试是飞机机体结构研制过程中的重要工作。航空结构试验件在制造完成后，需要通过力学试验对其力学性能进行检验，以获取在不同受力状态下航空结构试验件的变形幅度以及破坏程度。
3.现有技术中，航空结构试验件包括主体和加强片。主体上设有加强片粘接区，加强片一般固定在加强片粘接区外，固定过程一般包括胶接面处理、涂胶、定位以及固定等步骤。加强片的固定还可以通过在主体上开设凹槽并通过挡块和螺栓来实现固定夹紧。
4.但是上述固定过程仅适用于小尺寸的航空结构试验件，当航空结构试验件的尺寸较大时，则需要对加强片在粘接前先进行定位，以避免加强片发生偏移。而通过挡块和螺栓虽然能够实现定位，但是当主体尺寸较大时，就需要对应制造能够与主体适配的挡块，导致制造、使用以及保存的成本均增加。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种航空结构试验件，解决了现有技术中对大尺寸的航空结构试验件进行定位时，需要制造多种定位结构，导致制造、使用以及保存的成本均增加的问题。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种航空结构试验件，其包括：主体、加强片以及定位销。所述主体包括加强片粘接区；加强片设置于所述加强片粘接区，所述加强片和所述加强片粘接区同轴穿设有定位孔。所述定位销包括插入所述定位孔内的柱体及凸设在所述柱体上的限位部，两个所述定位孔上均设有与所述限位部配合的限位孔。
8.可选地，所述限位部位于柱体的中部，两个所述定位孔的相对一端设置所述限位孔以分别与所述限位部的两侧抵接配合。
9.可选地，所述限位孔的孔径大于或等于所述限位部的外径。
10.可选地，所述限位部的长度大于所述柱体的长度。
11.可选地，所述定位销的长度小于所述主体厚度与所述加强片厚度之和。
12.可选地，所述限位部的两侧均呈斜面，所述限位孔的孔壁与所述斜面抵接贴合。
13.可选地，所述限位部的截面为六边形以形成所述斜面，所述限位孔为锥形孔。
14.可选地，所述限位部的两侧均为弧面，所述限位孔的孔壁与所述弧面抵接贴合。
15.可选地，所述限位部的截面为球形以形成所述弧面，所述限位孔为弧形孔。
16.可选地，所述加强片与所述主体的相对侧面均设有胶层。
17.本实用新型的有益效果：
18.通过设置同轴的定位孔，在加强片安装时，先将柱体插入主体的定位孔内，再将加强片的定位孔套设在柱体上，并使得限位部与两个限位孔配合，从而就可以精准实现加强片与主体的定位安装。以此在主体尺寸较大、柔度较大时，对应设置定位孔即可通过插设定位销来完成加强片与主体之间的定位安装，使得定位销的适用范围广，因此不需要制造多种定位结构，有效降低了制造、使用以及保存的成本。
附图说明
19.图1为本实用新型一些实施例中航空结构试验件的爆炸结构示意图。
20.图2为本实用新型实施例一中航空结构试验件的定位销的结构示意图。
21.图3为本实用新型实施例一中航空结构试验件的定位孔和限位孔的结构示意图。
22.图4为本实用新型实施例三中航空结构试验件的定位销的结构示意图。
23.图5为本实用新型实施例三中航空结构试验件的定位孔和限位孔的结构示意图。
24.图中：
25.100、主体；200、加强片；300、定位销；310、柱体；320、限位部；400、定位孔；410、限位孔；500、胶层。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
27.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
29.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
30.本实用新型实施例提供一种航空结构试验件
31.实施例一
32.图1为本实用新型一些实施例中航空结构试验件的爆炸结构示意图。参照图1所示，该航空结构试验件包括主体100、加强片200以及定位销300。主体100包括加强片粘接
区。加强片200设置于加强片粘接区，加强片200和加强片粘接区同轴穿设有定位孔400。定位销300包括插入定位孔400内的柱体310及凸设在柱体310上的限位部320，两个定位孔400上均设有与限位部320配合的限位孔410。
33.具体地，主体100呈薄片状，其边缘位置作为加强片粘接区。加强片200位于该加强片粘接区的上侧，加强片200的形状与加强片粘接区的形状适配，比如加强片粘接区为矩形时，加强片200也呈矩形，加强片粘接区为扇形时，加强片200也呈扇形。本实用新型不对加强片粘接区和加强片200的具体形状做限定。
34.定位孔400可以是将加强片200和主体100贴合在一起后再进行打孔来形成同轴的定位孔400，定位孔400的孔径可以根据加强片粘接区及加强片200的尺寸来设计，比如可以为3mm通孔，还可以大于3mm或小于3mm。
35.定位销300采用铝合金或者塑料构成，也可以采用其他符合试验要求的材质构成。而柱体310的上下两端分别插入加强片200和主体100的定位孔400内，限位部320则分别与对应的限位孔410适配以实现对加强片200和主体100的定位连接。限位部320的截面可以为锥形、球形等，其能够与限位孔410配合抵接即可。
36.在加强片200安装时，通过在主体100和加强片200上加工同轴的定位孔400，再将柱体310插入主体100的定位孔400内，将加强片200的定位孔400套设在柱体310上，并使得限位部320与两个限位孔410配合，从而就可以精准实现加强片200与主体100的定位安装。以此在主体100尺寸较大、柔度较大时，对应加工定位孔400即可通过插设定位销300来完成加强片200与主体100之间的定位安装，使得定位销300的适用范围广，因此不需要制造多种定位结构，有效降低了制造、使用以及保存的成本。
37.在本实用新型一些实施例中，限位孔410的孔径大于或等于限位部320的外径。定位销300的长度小于主体100厚度与加强片200厚度之和。加强片200与主体100的相对侧面均设有胶层500。
38.具体地，限位孔410的横截面积大于或者等于限位部320的横截面积，使得限位部320能够顺利插入限位孔410内而形成相应的抵接配合。定位销300的长度小于主体100和加强片200的厚度之和，使得定位销300在安装后会完全处于定位孔400内，以便于后续对加强片200或主体100的表面施加压力。在本实施例中，设定加强片200的厚度为t1，主体100的厚度为t2，定位销300的长度为b，其中，t1+t
2-1≤b＜t1+t2。
39.胶层500则设置在加强片200与加强片粘接区的相对侧面上，其在加工完定位孔400后即可涂覆在主体100和加强片200的侧面，以便于固定连接加强片200和主体100。
40.图2为本实用新型实施例一中航空结构试验件的定位销的结构示意图。图3为本实用新型实施例一中航空结构试验件的定位孔和限位孔的结构示意图。参照图2和图3所示，在本实用新型一些实施例中，限位部320位于柱体310的中部，两个定位孔400的相对一端设置限位孔410以分别与限位部320的两侧抵接配合。
41.具体地，限位部320的高度小于柱体310的高度，且将限位部320设置在柱体310的中部，而限位部320的上下两侧分别与对应的限位孔410抵接配合，使得定位销300刚好卡在加强片200与主体100的贴合位置处。
42.限位部320还能够增加定位销300中部位置的厚度，提高定位销300的强度和刚度，使得定位销300不易在试验过程中损坏，提高试验的成功率。在本实施例中，定位孔400的孔
径大于等于3mm，主体100的厚度设定为t，则限位孔410的深度t/5≤n≤t/3。
43.参照图2和图3所示，在本实用新型一些实施例中，限位部320的两侧均呈斜面，限位孔410的孔壁与斜面抵接贴合。具体地，限位部320的上下两侧可以呈锥形，比如圆锥或者棱锥，其侧面作为上述的斜面。该斜面与限位孔410的孔壁抵接贴合，以形成面贴合，从而实现定位销300与加强片200或主体100的连接。
44.在本实用新型一些实施例中，限位部320的截面为六边形以形成斜面，限位孔410为锥形孔。具体地，限位部320为圆锥形，其纵截面呈六边形，六边形的上下两边均与柱体310固定连接。六边形的侧面则作为斜面。限位孔410对应限位部320的形状加工呈锥形孔，其根据斜面的倾斜幅度进行设计。在本实施例中，限位孔410侧壁的倾角为135
°
。在其他实施例中，限位孔410的侧壁的倾角也可以为其他度数，本实用新型不做具体限定。
45.在定位销300安装时，限位部320的下侧斜面与主体100的限位孔410配合，以将定位销300承托在主体100的定位孔400内，柱体310就插入该定位孔400内，且柱体310不会伸出定位孔400，再将加强片200的定位孔400套设在定位销300上端的柱体310，限位部320上侧的斜面会与加强片200的限位孔410抵接贴合，以此就可以实现加强片200与主体100的定位安装。
46.实施例一中航空结构试验件的具体定位流程为：
47.将加强片200放置在加强片粘接区内，利用c型夹等夹具将主体100与加强片200夹紧，在加强片200与主体100固定后形成的余量区或后续与力学试验夹具连接定位处或在操作方便的位置处，选择不少于两处位置加工定位孔400。
48.定位孔400加工完成后，分离加强片200与主体100，以分别对两个定位孔400的一端进行锪窝以加工限位孔410。限位孔410加工完成后放置定位销300，并将加强片200与主体100贴合，确保定位销300不会从定位孔400中掉落，且不会伸出定位孔400，同时加强片200不会与主体100相对移动后，就可以分离加强片200和主体100，并分别涂覆胶液，再利用定位销300与定位孔400及限位孔410的配合，来实现加强片200与主体100的固定连接。
49.参照图1所示，在加强片200粘接时，将加强片200自上而下靠近主体100的加强片粘接区，根据定位销300的位置分布，采用逐个匹配的方式，使得加强片200沿一个方向逐步进行贴合，以排出加强片200与主体100之间的气体，顺利完成主体100与加强片200之间的粘接固定。
50.实施例二
51.在实施例一的基础上，本实施例与实施例一的区别在于限位部320的形状不同。
52.在本实用新型一些实施例中，限位部320的两侧均为弧面(图中未示出)，限位孔410的孔壁与弧面抵接贴合。具体地，限位部320的截面可以为半弧形以形成上述弧面，对应的限位孔410的孔壁也为弧面，以使得限位孔410能够与限位部320抵接适配。具体弧面的弧度大小可以根据实际定位要求进行设定。
53.在本实用新型一些实施例中，限位部320的截面为球形以形成弧面，限位孔410为弧形孔。具体地，限位部320的截面为半球形，其环设在主体100上，限位部320的外表面作为上述弧面。限位孔410的孔壁根据限位部320的弧度进行加工设计，以与对应的弧面实现抵接贴合。
54.实施例三
55.在实施例一的基础上，本实施例与实施例一的区别在于定位销300的形状不同。
56.图4为本实用新型实施例三中航空结构试验件的定位销的结构示意图。图5为本实用新型实施例三中航空结构试验件的定位孔和限位孔的结构示意图。参照图4和图5所示，在本实用新型一些实施例中，限位部320的长度大于柱体310的长度。具体地，在定位孔400的孔径较小时，可以增大限位部320的长度，但保持定位销300的总长度不变，使得限位部320的长度大于柱体310的长度，以此进一步增大定位销300的强度和刚度。同时对应增大限位孔410的深度，则限位部320与限位孔410的实际接触面积也会增大，从而提高加强片200与主体100之间的定位效果。
57.在本实施例中，定位孔400的孔径小于3mm，主体100的厚度设定为t，则限位孔410的深度t/2≤n≤2t/3，限位孔410孔壁倾斜角度介于120
°
至135
°
之间。此时柱体310的长度为0，即不设计柱体310，而仅保留限位部320，且限位部320的高度小于加强片200与主体100的厚度之和。
58.应当理解的是，实施例一与实施例三中的定位销300可以仅使用其中一种，也可以两种一起使用在同一个航空结构件，具体可以根据实际主体100和加强片200的试验要求来设计，本实用新型不做限定。
59.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.一种航空结构试验件，其特征在于，所述航空结构试验件包括：主体(100)，所述主体(100)包括加强片粘接区；加强片(200)，设置于所述加强片粘接区，所述加强片(200)和所述加强片粘接区同轴穿设有定位孔(400)；以及定位销(300)，所述定位销(300)包括插入所述定位孔(400)内的柱体(310)及凸设在所述柱体(310)上的限位部(320)，两个所述定位孔(400)上均设有与所述限位部(320)配合的限位孔(410)。2.根据权利要求1所述的航空结构试验件，其特征在于，所述限位部(320)位于柱体(310)的中部，两个所述定位孔(400)的相对一端设置所述限位孔(410)以分别与所述限位部(320)的两侧抵接配合。3.根据权利要求1所述的航空结构试验件，其特征在于，所述限位孔(410)的孔径大于或等于所述限位部(320)的外径。4.根据权利要求1所述的航空结构试验件，其特征在于，所述定位销(300)的长度小于所述主体(100)厚度与所述加强片(200)厚度之和。5.根据权利要求1至4中任一项所述的航空结构试验件，其特征在于，所述限位部(320)的长度大于所述柱体(310)的长度。6.根据权利要求1至4中任一项所述的航空结构试验件，其特征在于，所述限位部(320)的两侧均呈斜面，所述限位孔(410)的孔壁与所述斜面抵接贴合。7.根据权利要求6所述的航空结构试验件，其特征在于，所述限位部(320)的截面为六边形以形成所述斜面，所述限位孔(410)为锥形孔。8.根据权利要求1至4中任一项所述的航空结构试验件，其特征在于，所述限位部(320)的两侧均为弧面，所述限位孔(410)的孔壁与所述弧面抵接贴合。9.根据权利要求8所述的航空结构试验件，其特征在于，所述限位部(320)的截面为球形以形成所述弧面，所述限位孔(410)为弧形孔。10.根据权利要求1至4中任一项所述的航空结构试验件，其特征在于，所述加强片(200)与所述主体(100)的相对侧面均设有胶层(500)。

技术总结
本实用新型属于航空部件技术领域，公开了一种航空结构试验件。该航空结构试验件包括：主体、加强片以及定位销。主体包括加强片粘接区；加强片设置于加强片粘接区，加强片和加强片粘接区同轴穿设有定位孔。定位销包括插入定位孔内的柱体及凸设在柱体上的限位部，两个定位孔上均设有与限位部配合的限位孔。通过设置同轴的定位孔，在加强片安装时，先将柱体插入主体的定位孔内，再将加强片的定位孔套设在柱体上，并使得限位部与两个限位孔配合，以此在主体尺寸较大、柔度较大时，对应设置定位孔即可通过插设定位销来完成加强片与主体之间的定位安装，使得定位销的适用范围广，因此不需要制造多种定位结构，有效降低了制造、使用以及保存的成本。及保存的成本。及保存的成本。


技术研发人员：薛斌 刘丽 单康 陈苏武 王俊 刘兴宇
受保护的技术使用者：中国商用飞机有限责任公司
技术研发日：2023.02.01
技术公布日：2023/4/28