[发明专利]用于螺母板组装件的整体螺母保持支架和使用增材制造的制造方法

说明书

本申请公开包括整体增材制造的螺母板支架的增材制造的零件，以及它们的制造方法和在零件及部件安装中的使用，以便于将零件和部件连结到更大的结构。

技术领域

本公开总体涉及包括螺母板的紧固件的领域。更具体地，本公开涉及使用增材制造工艺制造的部件或零件。

背景技术

螺母板组装件是紧固到部件或零件上以将部件或零件以螺纹方式附接到其他部件、零件、结构等的离散配件。通常螺母板便于组装待连结的零件，并且也便于拆卸已连结的零件，诸如可被需要用于零件的检查或更换等。在螺母板组装件中，带螺纹的螺母部分被结合到细长部分或板中和/或被细长部分或板包围，其整个结构充当紧固件组装件中的螺母元件。螺母元件经常被松散地定位到支架元件中，该支架元件被设定尺寸以接收螺母元件。螺母元件和支架一起通常被称为“螺母板”或“螺母板组装件”。通常，螺母板被紧固到零件，该零件稍后将被连结到另一零件或更大的结构。螺母板经由铆钉物理连结到零件上的期望连结位置。以此方式，通常在将具有螺母板的零件进一步组装到另一零件之前，铆接的螺母板处于零件上的适当位置。

此铆钉安装还要求必须精确地钻孔并通常埋头，以允许在铆钉安装之后安装的铆钉与零件表面基本上“齐平”。此种埋头如果被不正确地执行可能会增加零件浪费，并且钻孔本身即使被正确地执行也是劳动密集的，进一步导致整体成本增加。

为了将螺母板保持在零件上的适当位置，从零件的第一侧穿过零件进行钻孔。然后定位螺母板，使得螺母板中的孔与钻孔对齐。固持工具(诸如“cleco”)被用于临时协助将材料片定位在一起，或在工件(诸如加强件)永久连结之前将材料片定位于该工件。cleco被安装在穿过工件预钻出的孔中。通常此类孔旨在用于稍后安装的永久紧固件。cleco在工件的远侧膨胀，然后暂时将螺母板拉动并夹紧到零件，同时维持所期望的对齐。cleco防止工件移位，并维持其中没有cleco插入的其他“开放”紧固件孔的对齐(例如，将螺母板相对于部件固定到适当位置，并保持部件中的孔与螺母板的支架元件对齐)。

通常，当仅结构的一侧可容易接近或对接受工具“开放”时(例如，关于易于用一个或多个紧固工具将部件固定到结构)，螺母板被安装到结构中，并且其中在结构处于安装取向中之后部件将被附接到该结构，并且其中结构的至少一侧不容易接近或“关闭”。飞行器和其他运载工具的结构为螺母板的使用呈现特定的应用。典型地，螺母板组装件中的螺母部分最初取向在螺母板支架或篮形部件中，并且整个螺母板组装件被定位在部件的内部或“盲侧”或“闭合侧”上。一旦螺母板处于适当位置，则螺母板组装件就经由铆钉牢固地固定到结构，该铆钉被驱动穿过零件的第一侧，然后进入螺母板中并穿过螺母板。

在一些螺母板组装件中，允许螺母在安装后轻微地移动或者“浮动”，以允许螺母轻微地移动并准确地与螺栓对齐(即接合螺母)。例如，在典型的飞行器上，连结的结构可能需要安装数千个螺母板组装件，这需要安装数千个铆钉以固定螺母板组装件。因此，每个螺母板安装需要采购和使用特殊的对齐工具(钻头、cleco等)，之后进行也需要特殊工具的铆接操作。因此，螺母板安装导致由熟练技术人员执行的劳动密集和耗时的工作，这显著增加了制造此类大型结构的时间和成本，并且增加了库存中必须维持的零件总数，同时还增加了组装协议的步骤和复杂性。此外，多零件螺母板组装件和安装此类组装件所需的铆钉的存在显著增加了大型结构的总重量。

发明内容

本发明的一些方面涉及包括螺母板组装件的特征部的增材制造的零件，该螺母板组装件被整体地增材制造成增材制造的零件，并且涉及它们的制造方法、增材制造的零件的安装以及包括增材制造的零件的较大结构。

本公开的又一方面涉及用于制造零件的方法，其中该方法包括使用增材制造工艺构造零件，并形成用于螺母板组装件的螺母保持支架，其中螺母保持支架与零件被整体地增材制造。