本發明專利技術提供用于通過第一和第二結構性構件鉆孔的工具，其中在第一和第二結構性構件之間放置有一層液體襯墊。該工具包括具有限定在結構性構件內的待鉆孔的位置的洞的鉆具夾具以及被聯接到鉆具夾具的底表面的至少一部分的加熱毯，所述工具被聯接到所述結構性構件中處于接近液體襯墊的區域內的一個。還提供了在第一和第二結構性構件中鉆孔的方法，其中在所述第一和第二結構性構件之間放置有一層液體襯墊，所述鉆具夾具被聯接到覆蓋所述鉆具夾具的底表面的至少一部分的加熱毯，從而將所述工具聯接到所述結構性構件中處于接近所述液體襯墊的區域內的一個，從而激活所述加熱毯以便使得所述液體襯墊的溫度升高超過固化溫度一預定時段，通過所述鉆具夾具內的所述孔向所述結構性構件和所述液體襯墊內鉆孔。
【技術實現步驟摘要】
本公開涉及用于液體襯墊的鉆孔工具并且更具體地涉及有助于液體襯墊的高溫固化以及鉆具夾具這兩種功能的鉆孔工具。
技術介紹
通常通過穿過結構性構件鉆孔并使用螺栓或其他這樣的緊固裝置將構件緊固在一起從而將例如用于航天工業中的復合材料結構的結構性構件結合在一起。為了確保正確地鉆孔以及合適的裝配，通常需要結構性構件之間的界面盡可能緊密/緊配合。不過，由于零件尺寸、形狀和公差的原因，通常在這樣的結構性構件之間存在空隙或間隙。液體襯墊能夠被用于減少或消除在這種結構性構件之間的空隙或間隙，以便能夠 精確地鉆孔并且當施加孔時結構性構件之間的界面是緊密的。液體襯墊通常是粘稠樹脂。常見液體襯墊的示例包括具有高壓縮強度的環氧樹脂材料。當兩個結構性構件之間存在空隙或間隙時，足量的液體襯墊被施加到結構性構件之間以便填充空隙或間隙，并固化給定時間以便固化成硬化材料。液體襯墊可以在室溫固化或在高溫固化。施加熱會大程度地加快固化過程。隨后，穿過結構構件和液體襯墊鉆孔以便允許應用緊固裝置。在利用液體襯墊時在結構性構件中的當前鉆孔方法通常需要大量時間、大量步驟和大量工具，并且需要大量人力來施加和去除工具。例如，在典型方法中，首先在結構性構件之間施加液體襯墊，并且專用固化工具被施加到結構性構件以便固化液體襯墊。之后在開始鉆孔過程之前需要去除固化工具。一旦被去除，則例如鉆具夾具的鉆孔工具可以被應用以便穿過結構性構件和液體襯墊來鉆孔。因此，當利用液體襯墊時當前鉆孔方法是低效的。
技術實現思路
因此，在本公開的第一方面，提供了在利用液體襯墊的結構性構件中鉆孔的工具，其能夠在不從結構性構件去除工具的情況下既固化液體襯墊又鉆孔。該工具包括限定至少一個孔的鉆具夾具(drill jig)以及被聯接到鉆具夾具的底表面的至少一部分的加熱毯。加熱毯可以限定基本與鉆具夾具所限定的所述至少ー個孔基本軸向對齊且具有該所述至少ー個孔的至少直徑的至少ー個孔。有利地，加熱毯限定基本與鉆具夾具所限定的所述至少ー個孔基本軸向對齊且具有該所述至少ー個孔的至少直徑的至少ー個孔。有利地，加熱毯被連接到在鉆具夾具的底表面內形成的凹槽以致加熱毯的底表面與鉆具夾具的底表面齊平。有利地，工具包括被置于鉆具夾具和加熱毯之間的隔絕層。有利地，鉆具夾具由選自由金屬、塑料或橡膠構成的組中的材料。有利地，加熱毯包括包圍纏繞阻絲網格的橡膠墊。有利地，加熱毯被構造成向液體襯墊成提供至少大約華氏140度的溫度。在本公開的另一方面，提供用于穿過第一結構性構件和第二結構性構件鉆孔的エ具，且其中在第一和第二結構性構件之間放置ー層液體襯墊。該工具包括具有限定待鉆孔的位置的洞的鉆具夾具以及被聯接到鉆具夾具的底表面的一部分的加熱毯。加熱毯可以具有基本與鉆具夾具中的洞軸向對齊且具有該洞的至少直徑的洞。通過將工具聯接到接近液體襯墊區域的一個結構性構件以致加熱毯鄰近該結構性構件來使用該工具。有利地，加熱毯具有基本與鉆具夾具所限定的洞軸向對齊且具有該洞的至少直徑的洞。有利地，加熱毯被聯接到在鉆具夾具的底表面內形成的凹槽以致加熱毯的底表面與鉆具夾具的底表面齊平。有利地，該工具還包括被置于鉆具夾具和加熱毯之間的隔絕層。有利地，鉆具夾具由選自由金屬、塑料或橡膠構成的組中的材料。有利地，加熱毯包括包圍纏繞阻絲網格的橡膠墊。有利地，加熱毯被構造成向液體襯墊成提供至少大約華氏140度的溫度。在本公開的另一方面，提供在第一和第二結構性構件內鉆孔的方法，且其中在第一和第二結構性構件之間放置有ー層液體襯墊。該方法包括提供包括鉆具夾具的鉆孔エ具，其中鉆具夾具限定與加熱毯聯接的孔，該加熱毯被聯接到鉆具夾具的底表面的至少ー部分；將鉆孔工具聯接到在接近液體襯墊的區域內的一個結構性構件；激活加熱毯以便使 得液體襯墊的溫度升高超過固化溫度；等待液體襯墊固化；鉆孔，通過鉆孔夾具和加熱毯內的孔進入并穿過第一結構性構件、第二結構性構件和固化的液體襯墊；以及從結構性構件去除工具。有利地，在該方法中，加熱毯限定基本與鉆具夾具所限定的孔軸向對齊且具有該孔的至少直徑的孔。有利地，該方法還包括從所述結構性構件去除所述工具。有利地，在該方法中，液體襯墊的溫度被升高到大約華氏140度。有利地，在該方法中，加熱毯被聯接到在鉆具夾具的底表面內形成的凹槽以致加熱毯的底表面與鉆具夾具的底表面齊平。有利地，該方法包括將隔絕層置于鉆具夾具和加熱毯之間。當結合附圖考慮優選實施例的詳細說明時將顯而易見到其他目的、特征和優點。附圖說明圖I是利用鉆孔工具來鉆孔并固化液體襯墊的步驟的圖示。圖2A是示出了在被應用到待結合的結構之前鉆孔工具的等軸視圖的圖示。圖2B是示出了沿圖2A中的2B-2B截取的橫截面的圖示。圖3A是示出了被應用到待結合的結構的鉆孔工具的等軸視圖的圖示。圖3B是示出了沿圖3A中的3B-3B截取的橫截面的圖示。圖4A是示出了在被應用到待結合的結構之前鉆孔工具的等軸視圖的圖示，其示出了正被鉆入到結構內的孔。圖4B是示出了沿圖4A中的4B-4B截取的橫截面的圖示。圖5A是示出了在從待結合的結構去除之前鉆孔工具的等軸視圖的圖示，其示出了被鉆入到結構內的孔。圖5B是示出了沿圖5A中的5B-5B截取的橫截面的圖示。圖6A是示出了使用根據本公開的教導所形成的孔內所固定的緊固件將第一和第ニ結構結合在一起的等軸視圖的圖示。圖6B是示出了沿圖6A中的6B-6B截取的橫截面的圖示。圖7A是示出了鉆孔工具的第一實施例的等軸視圖的圖示，其被描繪為底側面向上。圖7B是示出了鉆孔工具的第二實施例的立體圖的圖示，其具有用于加熱毯的凹槽，且被描繪為底側面向上。圖7C是示出了鉆孔工具的第三實施例的立體圖的圖示，其具有用于加熱毯和在加熱毯和鉆具夾具之間的隔絕材料層的凹槽，且被描繪為底側面向上。現在將參考附圖，其中不同附圖中的類似元件具有相同附圖標記。具體實施例方式本公開提供用干與液體襯墊一起使用的鉆孔工具以及使用該鉆孔工具的方法。鉆孔工具包括鉆具夾具，其具有指示待鉆孔的位置的鉆取對齊孔；以及所附加熱毯，其覆蓋鉆具夾具底表面的至少一部分。加熱毯還可以具有與鉆具夾具內的孔對應且軸向對齊的·孔。工具通過起到固化工具和鉆具夾具雙重作用來提供制造時間和成本的效率，并且省去了分離固化工具的需要并省去了與使用単獨的固化工具有關的時間和勞力。此外，因為這個單個工具能夠用作雙重作用，所以在固化和鉆孔期間提供了更便攜的工具。現在參考圖1，示出并描述了利用鉆孔工具來在高溫鉆孔并固化液體襯墊的方法。還將參考圖2A-6B，其示出了利用鉆孔工具的示例性設施，并且還參考圖7A-7C，其示出了鉆孔工具的多個附加實施例。在步驟102，并且參考圖2A和圖2B，提供第一結構202、第二結構204和ー層液體襯墊216。第一結構202和第二結構204包括要通過螺栓或需要鉆孔的其他緊固方法被連結在一起的組件。在這樣的組件中，在第一結構202和第二結構204之間會存在不期望的空隙或間隙。為了填充這樣的空隙，可以使用液體襯墊216。典型的液體襯墊216由具有高的壓縮強度的環氧基材料構成。這樣的液體襯墊216通常用于填充一定厚度以下的空隙。適用于碳復合材料的一個商業可用的液體襯墊的示例是從加利福尼亞Bay Point的HysolCorporation 口ぶ本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于鉆孔的工具（206），包括：限定至少一個孔（212）的鉆具夾具（208）；以及與所述鉆具夾具（208）的底表面（218）的至少一部分聯接的加熱毯（210）。
【技術特征摘要】
...
【專利技術屬性】
技術研發人員：H·M·歐文斯，S·A·施陶德，M·W·馬林諾夫斯基，E·斯波瑞克，
申請(專利權)人：波音公司，
類型：發明
國別省市：
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