紧固件插座板制造技术

一种结构组件，包括具有斜坡面的第一部件以及紧固件组件，该紧固件组件用于将第一部件紧固至第二部件，该紧固件组件包括由可弹性变形的材料制成的插座板以及多个紧固件插座，所述插座板附接至第一部件的斜坡面从而呈现斜坡面的轮廓，所述多个紧固件插座附接至插座板以便接纳相应的紧固件。另外，提供了一种通过使用紧固件组件将第一部件紧固至第二部件的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】紧固件插座板
本专利技术涉及一种结构组件，更特别地涉及一种用于将第一部件紧固至第二部件的紧固件组件。
技术介绍
已知通过使用多个紧固件将可拆卸的面板附接至飞机结构。埋头紧固件经常与系紧螺母(紧固件插座)结合起来使用。系紧螺母附接至飞机结构的内表面，并且相应的埋头紧固件穿过面板和飞机结构，其中，埋头紧固件帽部与面板的外部空气动力学表面基本齐平。 已知为了减少零件数量，将多个系紧螺母设置成布置在平面插座板上的分组件，该平面插座板可以例如通过铆接附接至飞机结构。在传统金属飞机结构上，使用铆接至飞机结构的金属插座板通常是符合要求的。 在将复合材料在飞机结构中进行更广泛应用的进展过程中，金属插座板的应用的缺点已显现出来。特别是有时需要(通过减少铺层)提供横跨层压复合结构的厚度变化以更好地匹配局部负载的要求，这导致在结构的内表面上产生斜坡，该斜坡在传统的金属构型中通常不会出现。
技术实现思路
本专利技术的第一个方面提供了一种结构组件，该结构组件包括具有斜坡面的第一部件以及紧固件组件，该紧固件组件用于将第一部件紧固至第二部件，该紧固件组件包括由可弹性变形材料制成的插座板，该插座板附接至第一部件的斜坡面从而呈现斜坡面的轮廓，并且紧固件组件还包括附接至插座板以便接纳相应的紧固件的多个紧固件插座。 本专利技术的另一个方面提供了一种用于将第一部件紧固至第二部件的方法，该方法包括:提供具有斜坡面的第一部件；提供紧固件组件，该紧固件组件包括由可弹性变形材料制成的插座板和附接至插座板的多个紧固件插座；将插座板附接至第一部件的斜坡面，使得插座板呈现斜坡面的轮廓；以及，将紧固件安装穿过第一部件和第二部件并且安装到相应的紧固件插座中，以便将第一部件紧固至第二部件。 本专利技术的优点在于，可以将由可弹性变形材料制成的插座板提供为适于顺应横跨不同部件的各种轮廓的支撑零件。这减少了零件数量、组装时间和成本。 第一部件可以包括复合材料，优选地包括碳纤维增强聚合物。该插座板可以包括石英玻璃材料。由于石英玻璃和碳纤维增强聚合物的相似的热学特性和相似的刚度材料特性，石英玻璃可以很好地匹配碳纤维增强聚合物材料。与传统金属材料相比，将玻璃用作插座板材料减轻了重量，也减少了与来自于系统的静电放电和雷击相关联的电磁问题。 替代性地，第一部件可以包括金属材料，和/或插座板可以包括橡胶或者其他弹性材料。 第一部件的斜坡面可以与横跨第一部件的结构厚度的变化相关联。第一部件可以是层压件，并且斜坡面可以通过减少铺层而形成。 插座板可以粘合至第一部件。这有助于确保插座板即使在第一部件与第二部件拆开时仍保持相对于第一部件固定。可弹性变形的板可以暂时地依从螺栓固定(Slavebolted)，以在粘合剂粘合固化/凝结的同时迫使该板变形成第一部件的轮廓。可以使用低粘性的粘合剂。低粘性的粘合剂在用来将该板直接附接至层压复合材料部件时是特别有利的，因为该板仍可以在不引起铺层损伤的情况下进行移除(如果需要的话)。 紧固件插座可以铆接至插座板。 紧固件组件可以包括可移除的紧固件。该紧固件优选为快速释放紧固件。 结构组件还可以包括第二部件，通过将紧固件安装穿过第一部件和第二部件并安装到相应的紧固件插座中而将该第二部件紧固至第一部件。 第一部件和第二部件的邻接表面可以基本上是平面的。 第一部件可以具有邻近紧固件组件的啮合扣。该啮合扣可以包括沿与斜坡面的方向不同的方向的斜坡，以便于提供复合的斜坡面。 第一部件和/或第二部件可以是面板。在一个实施例中，第一部件是飞机机翼盖部，且第二部件是可移除的飞机机翼面板。 插座板和紧固件插座可以设置成子组件，其中，紧固件插座预先安装在插座板上。 在将插座板安装到斜坡面上之前，插座板最初可以基本上是平面的。 【附图说明】 图1示出了飞机机翼的前梁的立体图； 图2示出了图1的机翼中的介于机翼盖部与前缘面板之间的结合部的剖面侧视图(其中，为清晰起见移除了紧固件组件)； 图3示出了机翼盖部的底面的立体图，其中示出了位于内表面中的沿翼展方向的斜坡以及沿翼弦方向的啮合扣； 图4示出了图3中的机翼盖部的端视图，其中示出了位于内表面中的沿翼展方向的斜坡； 图5示出了图1的机翼中的介于机翼盖部与前缘面板之间的结合部的剖面侧视图，其中安装有紧固件组件； 图6示出了已安装的紧固件组件的详细剖视图；以及 图7示出了已安装的紧固件组件的底面的平面图。 【具体实施方式】 图1中示出了飞机机翼的前梁。该梁包括腹板10、上凸缘11和下凸缘(未图示)。该梁具有半径部分10a，腹板10和凸缘11在半径部分1a处相会。层压复合盖部(蒙皮)12附接至上凸缘11并且向着梁的后方延伸，以形成翼盒(机翼的主要结构元件)的上边界。盖部12还稍微地伸出到梁的前面，如图1中所示。 盖部12具有图1中所示的外侧13和图3中所示的内侧14。盖部12包括呈楔形的预先形成的边缘保护件22，其中，该边缘保护件22从相对厚的端部向相对薄的边缘逐渐变尖，盖部12还包括多个“预浸料”铺层，其优选由以环氧树脂基体预浸溃的碳纤维制成。边缘保护件和预浸料铺层优选进行共固化。 盖部12中堆叠的铺层在翼弦方向上(即，在与飞机机身中心线平行的方向上)形成Z形的所谓“啮合扣(joggle) ”的轮廓，其中，该轮廓在邻近边缘保护件22处具有斜坡。啮合扣延伸跨过整个堆叠厚度，使得堆叠中的各层中的每一层均成形为形成啮合扣，每个哨合扣均包括第一部分、第二部分以及斜坡，其中，在第二部分处，所述层基本上与第一部分平行地延伸，斜坡介于第一部分与第二部分之间，在斜坡处，层以相对于第一部分和第二部分成一定角度的方式进行延伸。 如图3中最清楚地示出的，盖部12中堆叠的铺层还形成带斜坡的内侧14。盖部的外侧13的形状(称为“外模线”或0ML)可精确地进行控制，因为它在盖部的形成过程中与模具接合，并且最终形成机翼的空气动力学表面的一部分。盖部的内侧14的形状带有斜坡，以便适应面板厚度在翼展方向上(即，在垂直于飞机机身中心线的方向上)的变化。 图3示出了盖部12的内侧14，所述内侧14包括介于相邻区域14b与14c之间的沿翼展方向的斜坡区域14a。该斜坡区14a对应于形成盖部12的堆叠的铺层的厚度变化的区域，且区域14b和区域14c对应于盖部12中的厚度恒定的区域。在斜坡区域14a中，在盖部中的堆叠的铺层的厚度例如通过减少铺层而进行改变。在翼展方向上的斜坡提供横跨盖部的结构变化，例如用以改变盖部在特定位置处的强度。 在盖部12的内侧14处的斜坡面的特点在于，至少两个区域相对于彼此倾斜。盖部的内侧14的斜坡区域14a相对于邻近区域14b、14c倾斜。在该特定示例中，区域14b、14c对应于盖部的恒定厚度区域，因此盖部的内侧的这些区域每者均基本上平行于盖部12的外侧13。相比之下，区域14a对应于盖部的厚度变化区域，所以区域14a也相对于盖部的外侧倾斜。盖部的外侧13基本上是平面的，并且成形为匹配机翼所需的轮廓。在该特定实施例中，沿翼展方向的斜坡横穿沿翼弦方向的啮合扣，从而创建复合斜坡面。在其他实施例中，盖部可以没有啮合扣，从而创建简单的沿翼展方向的斜坡。 图4示出了在盖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结构组件，其包括具有斜坡面的第一部件和用于将所述第一部件紧固至第二部件的紧固件组件，所述紧固件组件包括插座板以及多个紧固件插座，所述插座板由可弹性变形的材料制成且附接至所述第一部件的所述斜坡面以便于呈现所述斜坡面的轮廓，所述多个紧固件插座附接至所述插座板以便接纳相应的紧固件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.19 GB 1200912.21.一种结构组件，其包括具有斜坡面的第一部件和用于将所述第一部件紧固至第二部件的紧固件组件，所述紧固件组件包括插座板以及多个紧固件插座，所述插座板由可弹性变形的材料制成且附接至所述第一部件的所述斜坡面以便于呈现所述斜坡面的轮廓，所述多个紧固件插座附接至所述插座板以便接纳相应的紧固件。2.根据权利要求1所述的结构组件，其中，所述第一部件包括复合材料，优选地包括碳纤维增强聚合物。3.根据权利要求1或权利要求2所述的结构组件，其中，所述插座板包括石英玻璃材料。4.根据前述权利要求中的任一项所述的结构组件，其中，所述第一部件和所述插座板的所述材料具有相似的热学特性。5.根据前述权利要求中的任一项所述的结构组件，其中，所述第一部件和所述插座板的所述材料具有相似的刚度特性。6.根据前述权利要求中的任一项所述的结构组件，其中，所述第一部件的所述斜坡面与横跨所述第一部件的结构厚度的变化相关联。7.根据权利要求6所述的结构组件，其中，所述第一部件是层压件，且所述斜坡面通过减少铺层而形成。8.根据前述权利要求中的任一项所述的结构组件，其中，所述插座板粘合至所述第一部件。9.根据权利要求8所述的结构组件，其中，所述插座板通过使用低粘性的粘合剂进行粘合。10.根据前述权利要求中的任一项所述的结构组件，其中，所述紧固件插座铆接至所述插座板。11.根据前述权利要求中的任一项所述的结构组件，其中，所述紧固件组件包括可移除的紧固件。12.根据前述权利要求中的任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯·威尔逊，保罗·哈德利，约翰·格利夫，
申请(专利权)人：空中客车营运有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB