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飞机前缘蒙皮数字化精确拉形技术

作者:刘垒 徐应强    来源:佳工机电网    发布时间:2012-12-05    收藏】 【打印】  复制连接  【 】 我来说两句:(0逛逛论坛


试验前在毛料上沿拉伸方向电腐蚀R5的网格,用于测量局部应变,并与有限元模拟结果进行准确的量化对比。

按照数控代码自动运行,工艺方案1,2的试验过程顺利,拉伸结束时完全贴模,卸载后均有一定的回弹量,如图4(b,c)所示。卸载回弹后零件有最大约18mm的有效回弹量,与有限元模拟结果吻合较好,可见有限元模拟有较好的准确度。回弹量是一定存在的,但可用手小力将毛料压贴到模具上,可见贴模度良好,基本满足工程要求,如图4(d,e)所示。

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从模拟结果和试验结果看,方案2的试件贴模度和变形量等质量都要稍优于方案1的试件。因此,方案2的工艺参数可以作为一个较好的生产方案应用与生产。

采用网格应变测量系统GMAS软件测量应变,试验方案2有限元模拟结果和测量应变对比分析如图5所示。通过对比分析可以看出,变形趋势吻合非常准确,模拟数据和测量结果在变形量、回弹等量上也有较好的准确度。可见应用有限元模拟技术模拟零件成形过程、预测可能的缺陷、了解拉形过程状态、并可对模具的成形工艺性进行校验分析。

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图5 试验方案2有限元模拟应变与测量应变对比

3 结束语

拉形工艺是飞机蒙皮类零件的重要成形方法,在飞机零件生产中有着不可或缺的地位。随着蒙皮零件的形状日趋复杂,成形难度逐渐加大,对拉形工艺的要求也不断提高。本文的研究成果表明,数字化的工艺设计方法为拉形工艺的设计提供了一个行之有效且潜力巨大的途径。从零件设计迭代的工艺审查,到零件生产阶段的工艺设计,计算机辅助工艺设计系统结合有限元分析的方法都发挥了巨大的作用,成功地参与到了生产实践当中,大大地提高了生产效率。对拉形过程的有限元仿真比较准确地反映了拉形的真实过程,使对工艺参数的优化在不进行生产试验的情况下成为可能,大大降低了零件试制过程中的时间成本和材料成本。本文结果也证明了数字化的工艺设计方法在飞机蒙皮类零件的生产中能够起到重要的作用。如果将这种方法更加深入地应用到拉形生产中,推广到更广泛的范围,可进一步提高生产效率。

 
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