卫星结构装配工艺仿真工程化应用方法研究

介绍了卫星结构装配工艺仿真的内容要求、准备过程、仿真方法、以及仿真文件的制作及应用方法等,详细分析了不同仿真软件特点、零部件及装配体的建模方法、以及装配工艺仿真的应用过程,为装配仿真技术的工程化应用提供指导和帮助。     

固体火箭发动机壳体真空电子束焊接

固体火箭发动机壳体的制作工艺,板材滚卷冲压成形—氩弧焊组装工艺,其制成品——壳体的纵缝易产生应力集中而破坏;带材螺旋卷滚成形—氩弧焊组装工艺,其难点在于壳体的焊后热处理变形问题;近期采用板材强力旋压或数控加工成形—真空电子束焊组装工艺加工制作壳体并利用高分辨率微焦点软X射线照相技术解决真空电子束焊焊缝的质量检测问题,导致固体火箭发动机壳体制造工艺的重大变革,使壳体质量得到显著的提高。     

燃烧室内壁数字化加工技术研究

针对火箭发动机燃烧室内壁型槽复杂、加工效率低和质量不稳定的难题,利用加工中心数字仿真技术,对加工中心整体装配建模,进行数字化加工工艺过程整体仿真,研究五轴棒铣刀加工技术,革新了原有的螺旋槽片铣刀加工工艺方案,提出薄壁螺旋槽燃烧室内壁零件加工中心高效加工工艺技术方案,加工质量显著提高,加工效率提高近3倍,工艺改进后的零件经过装配热试车考核满足要求.     

装配工艺知识建模研究

为了实现装配工艺知识的共享和重用,在归纳分析大量装配设计领域知识的基础上,构建了装配工艺知识的本体模型,并提出了装配工艺设计的知识建模流程。以齿轮减速器为实例,利用OWL本体描述语言和Protégé本体编辑工具,实现了齿轮减速器装配工艺知识本体的形式化描述,并用RacerPro本体推理机进行推理验证,以保证本体概念保持一致并分类完善。最后,本体被存入数据库完成了装配工艺知识建模,为构建装配工艺设计知识管理系统奠定了基础。     

典型装配工艺模块化的应用研究

航天器类产品具有派生型号多、生产批量小等特点,因而存在工艺设计重复工作量大、效率低等问题。研究了基于典型工艺模块化的参数化工艺设计方法。通过合理选择装配单元划分特征,给出了有效的典型装配单元划分及鉴别方案,提出了基于典型工艺应用规划装配流程的方法,并以“天宫一号”热控多层组件制作为实例进行了应用过程分析。在“天宫一号”总装工艺设计过程应用的实际效果证明该方法切实可行,能够提高工艺设计效率。     

面向装配单元的工艺路线规划方法研究

提出了一种面向装配单元的工艺路线规划方法,以装配工艺约束为优先对产品进行装配单元划分,以装配单元作为工艺数据组织基础,通过建立装配流程视图、工艺文档视图和装配单元视图以及多视图关联关系,实现设计、工艺、生产等相关信息集成。最后通过在某火箭实际总装现场的应用,验证了该方法的有效性。     

面向大型承载结构强度性能的试验系统高精度装配调控方法

以直径0.6 m开口筒壳为例，分析了装配误差对仿真结果产生的影响，表明高精度量化试验系统装配方法研究的必要性。传统装配方法采用直尺等机械工具开展试验系统装配，导致实际装配误差较大且难以精准定量。因此提出一种试验系统装配误差精准测量与调控方法，该方法通过测量标识点获取装配件实际位置，并计算实际与理论位置的装配误差，结合机械推动以及位移测量等设备实现位置精确调控。为验证方法的可行性与精度，基于自研的强度试验高精度装配软件，分别开展了直径0.6 m和1.6 m圆柱筒壳装配调控试验。相比传统方法，最大位移误差从15.00 mm降至0.75 mm，最大角度误差从0.93°降至0.04°，数值分析承载力误差从1.67%降到了0.04%，降低了装配误差对承载力的影响，提高了试验系统装配精度。     

整体成形复合材料弹翼研制

采用国产室温硫化热膨胀硅橡胶，开展了复合材料弹翼整体成形工艺研究。通过典型工艺试验件和弹翼的研究试验，证明采用该工艺能够制作出满足型号设计要求的产品，同时表明应用铝合金根肋制作复合材料弹翼是可行的。     

玻璃钢天线抛物面反射体成形的工装设计与工艺

玻璃钢蜂窝夹芯结构制造的天线抛物面反射体其精度取决于工装成形模具。针对具体实际设计制作了检验样板、成形模具刮板、成形模具、定价夹具等。以设计“450—2甲”天线“检验样板”为实例,叙述了相应的计算方法、计算公式及设计制造工艺。实测精度均方根偏差δ≤0.15mm。     

变截面管热锻成形与热滚弯曲工艺

变截面管用于操纵系统,变截面管成形与弯曲,不选用传统设备缩径机械成形,而选用常规锻压设备和模具组合热锻成形以及滚轮组合热弯曲,热滚弯曲温度,选600±50℃为宜。对热锻成形工艺,弯曲工艺及工艺参数作了较详细的介绍。经验证明,系统稳定可靠,成本低,零件质量好,满足军工厂家多品种中小批量生产需求。     

超宽带螺旋天线的小型化设计

介绍一种新型的螺旋结构天线,将平面等角螺旋天线与锥面螺旋天线结合起来,采用渐变式的巴伦平衡馈电。相比传统的平面螺旋天线,针对同样频带宽度的天线设计,这种混合型螺旋天线体积更小。利用Ansoft HFSS电磁场仿真软件对天线进行建模和仿真计算,并结合仿真结果实际制作了该螺旋天线,给出了实测结果,表明天线可以在工程实际中应用。     

钛合金环形气瓶超塑成形工艺

针对钛合金板料在常温下弹性大,成形困难的问题,提出了利用钛合金在高温下具有的超塑性对异形件进行超塑成形的工艺方法。对钛合金板料(Ti-6Al-4V)超塑成形进行了相关机理分析,对其工艺设计、工装设计过程和成形过程中的一些关键工艺参数重点作了介绍。     

工艺故障模式分析方法研究

通过工艺故障模式分析对万向组件在装配过程中可能导致故障的工序进行数据收集、整理及分析,找出导致故障的主要原因;对传统的装配工艺做出改进,提高装配精度及可靠性;提出可能采取的预防改进措施,提高产品的合格率及使用可靠性。     

旋压整体成形铝合金贮箱箱底内压稳定性先验设计研究

提出一种面向力学域与制造域相结合的、采用成形制造工艺力学模型精确表征制造特征影响的先验设计方法，并结合先进的边缘约束无模旋压成形工艺阐述先验设计理论方法与设计流程。通过旋压工艺力学模型获取箱底结构的制造工艺特征，针对制造工艺特征建立内压稳定性分析模型，研究了旋压工艺特征对稳定性的影响，与传统的一阶模态缺陷、单点凹陷缺陷进行了对比。研究结果表明，先验设计方法能够较好地捕捉制造工艺特征引起的结构屈曲模态的改变，能够较准确地预测结构的极限承载能力。     

卫星大部件二维转台装配工艺方法

为了满足某卫星大部件二维转台在地面重力状态装配后，保证其在轨解锁前精度一致性，提出了二维转台装配工艺优化方法。首先通过模拟载荷配重试验，探索转台星上接口重力下变化规律，保证结构板组合加工偏差，优化卫星层板组合加工工艺方法;其次分析二维转台机构变形，采用卸载装星工装，并对二维转台卸载装配前后关键变形进行精测对比。二维转台通过模拟试验和卸载装配后，保证了地面重力压紧状态和卸载状态下装配精度均在设计指标内，满足卫星二维转台装配要求。通过模拟试验确定结构加工公差余量，在进行卸载装配时，对卸载前后精度精测对比，是卫星大部件载荷装配工艺的正确方法。     

特种制造工艺在航天产品研制中的应用分析

特种制造工艺－非传统制造技术在切除、连接装配、成形、热处理、表面处理等领域中发展迅速。选择及应用合适，会产生良好的技术、经济优势。结合运载火箭技术发展需求。有重点地对一些特种制造工艺特点，应用实例进行了技术分析。针对承担航天产品商品生产的企业，加强发展及应用特种制造工艺技术提出了若干看法和建议。     

钛合金（环形瓶）超塑成形工艺研究

针对钛合金板料在常温下弹性大，成形困难的问题，提出了一种利用用钛合金在高温下具有的超塑性进行超塑成形的工艺方法。介绍了针对钛合金板料（Ti-6Al-4V)进行超塑成形的相关工艺设计，工装设计过程和超塑成形过程中的一些关键工艺参数。     

基于精度模型的虚拟装配技术研究

产品设计过程中对其进行虚拟装配和分析,可以尽早发现实际装配过程中可能存在的问题,在产品整个装配过程中零部件的公差对能否装配成功具有重要的影响。研究了基于装配精度模型的虚拟装配技术,主要包括装配工艺规划、产品可装配性分析与评价、公差分析与综合、装配仿真等,基于装配中公差的传播,详细分析了产品可装配性及评价方法,并将其应用到系统中实现。     

带内加强筋曲母线零件旋压成形技术

讲述了大直径薄壁带内加强筋的曲母线零件复合的旋压成形方法。采用剪切强旋和加热普旋相结合的工艺方法,依靠机械加工来保证外型面的精度。对成形中加热普旋关键工艺参数的确定进行了重点分析。     

电解加工整体涡轮转子工具电极的高强度玻璃钢绝缘管的研制

电解加工整体涡轮转子用工具阴极的绝缘管、由于整体涡轮转子的结构尺寸的限制,其厚度尺寸最薄处仅为1mm,曾使用不锈钢成形管内外表面烧结绝缘陶瓷工艺制作绝缘管,尽管反复多层叠加烧制,但仍不易获得良好的绝缘性能,但是,其它绝缘性能良好的材料又很骓忍受2.94MPa的电解液压力,尤其是电解液开通时的水锤冲击压力。最后,选用了300~#+400~#环氧树脂与δ=0.2的高弹高强玻璃布手工裱糊后模压,200℃固化,再在150℃下粘结的制造绝缘管的材料与工艺,突破了此项工艺难关。