飞机蒙皮数字化拉形系统ASSFCAE

面向飞机蒙皮零件数字化精确成形的要求,基于先进的数控拉形机,开发了飞机蒙皮数字化拉形系统软件ASSFCAE,讨论了系统开发涉及的关键技术,介绍了软件系统的分析模型建立、加载轨迹设计、数控代码生成以及有限元前置处理接口等主要功能.在型号飞机零件成形的应用表明ASSFCAE是一个完整的蒙皮拉形数字化系统软件,具有较高的可靠性和应用性.     

飞机蒙皮多点模具拉形制造应用体系研究

蒙皮多点拉形制造应用体系主要包括工艺设计系统、工艺仿真及优化系统、拉形机运动仿真系统、数控拉形、数字化测量和切边等系统。其中,工艺设计系统、工艺仿真及优化系统、数控拉形机运动仿真系统是蒙皮多点拉形制造应用体系重要的组成部分。蒙皮拉形是一项重要的航空钣金成形工艺,飞机蒙皮零件主要采用     

基于UG的蒙皮成形模设计

飞机蒙皮拉形工艺中，材料选取、热处理规范及拉形工艺参数影响蒙皮拉形成形质量。该蒙皮零件呈马鞍形，在成形过程中极易出现质量问题，如零件易发生破裂，板料中间不贴模等，严重影响零件尺寸精度和表面质量。为解决该问题，对零件进行了相应工艺研究和试验。     

S形蒙皮零件生产及展望

在蒙皮拉形机上采用自制的上压装置在国内首次完成了技术难度很大的“Ｓ”形蒙皮成形。在蒙皮拉形机上采用拉、压成形带鼓包的整流罩蒙皮零件，在橡皮囊液压机上采用液压拉伸法完成了小“Ｓ”形蒙皮零件成形。     

不锈钢薄蒙皮零件成形工艺

通过分析不锈钢薄蒙皮零件的结构及其成形工艺特点,拟定针对性成形工艺并进行相应工艺试验,研究了成形工艺对成形效果的影响,实现了该类薄蒙皮零件在纵向蒙皮拉形机上的拉形,解决了薄蒙皮成形质量问题,满足装配和表面质量要求。     

面向可重构柔性多点模具的蒙皮数控拉形技术应用系统

蒙皮是构成飞机气动外形的关键零件,具有尺寸大、品种多、外形复杂、生产批量小等特点.蒙皮主要采用实体模具拉形工艺成形,其先进程度是衡量一个国家飞机制造能力和水平的重要标志.     

蒙皮拉形工艺优化系统接口技术

针对有限元数值模拟在板料成形工艺分析与参数优化方面出现的瓶颈问题,采用批处理命令集、脚本文件和宏命令为数据接口,基于ISIGHT为优化策略和ABAQUS为有限元模拟平台,搭建飞机蒙皮拉形工艺优化系统,实现成形工艺参数分析的自动寻优.利用该系统实现单凸双曲度蒙皮拉形预拉伸率优化,并进行试验验证,结果表明,优化拉形工艺参数后零件变形均匀程度提高,回弹明显减小.     

S形蒙皮零件成形工艺

通过运用S3F软件对S形蒙皮拉形过程进行模拟仿真分析,评估S蒙皮拉形工艺性;预测拉形过程中将产生的缺陷;制定合理工艺方案;优化零件设计和模具结构;实现了该蒙皮零件在数控蒙皮拉伸机上的拉形。     

超厚双凸起蒙皮拉伸成形技术研究

拉伸成形是飞机钣金的基本成形方法。针对超厚蒙皮在拉伸成形过程中容易造成贴模度差等问题,结合有限元模拟分析分别从轨迹设计、回弹应力等方面对超厚蒙皮进行分析,建立了有限元计算模型。分析表明,该蒙皮采用预拉伸–包覆–补拉加载轨迹最合适,可以有效保证零件的贴模度。同时,结合有限元计算分析位移控制、压力控制及回弹分析设定合模间距在7mm、合模压力在22t时,应力、减薄量及回弹量分布均匀。试验验证该参数可以有效控制贴模度,达到设计要求。     

飞机蒙皮拉伸成形工艺参数优化

拉伸成形是飞机板金的基本成形方法。结合蒙皮拉伸成形常见的缺陷及影响因素,简述了最优化理论结合数值模拟优化工艺参数的必要性。以双曲度蒙皮为例,分析了产生回弹的机理和影响因素。采用正交试验设计建立响应曲面,序列二次规划和混合整数优化相结合的优化算法,以厚度减薄率为约束条件,对成形工艺参数预拉伸率进行优化,并对优化结果进行试验验证。结果表明优化拉形工艺参数后零件变形均匀程度提高,回弹减小了21.87%。     

进气道复杂蒙皮零件数字化制造技术研究

进气道复杂蒙皮零件制造是某型飞机的关键技术之一.通过计算拉形系数和极限拉形系数,分别对鼓包形蒙皮、侧凹形蒙皮、马鞍形蒙皮的工艺性进行了分析,采用试验方法确定了三段蒙皮零件的数控拉形工艺过程,并对深度马鞍形蒙皮拉形工艺方法进行了改进.建立了检验模具和成形模具的制造与协调方法,建立了蒙皮零件数字化制造流程.通过数字化技术的应用,提高了模具与零件的制造准确度,缩短了零件制造周期.     

面向对象的钣金成形有限元分析系统开发与应用

建立钣金成形有限元分析系统的最大优势在于建立了标准化的分析流程、工程化的分析参数,简化了分析步骤,提高了效率。每个用户能清楚知道有限元分析参数与实际工程参数之间的逻辑关系,有助于优化工艺参数,提高零件成形质量。但是,目前的钣金成形有限元分析系统还没有完全覆盖飞机全部的钣金成形工艺,特别是还没有涉及与机床轨迹相关的蒙皮拉伸、型材拉弯、导管弯曲工艺,需要在后续工作中不断补充完善。     

镜面蒙皮拉形工艺参数研究

滑移带是导致飞机镜面蒙皮报废的主要原因之一。通过分析镜面蒙皮拉形中变形程度、拉形速度、毛料几何尺寸、润滑与操作方式对滑移带的影响,确定了临界变形程度和拉形应变速率的合理范围。毛料几何尺寸的影响,反映在悬空段板料的宽长比值上,宽长比值增加,变形趋向于平面应变状态,易出现滑移带。良好的润滑方式有利于改善板料变形的均匀性,增加成形面内材料的变形程度。操作方式的选择,应充分考虑模具拉胀的作用,严格控制夹钳预拉量和补拉量,避免冲击和阶跃式的加载方式。     

国外蒙皮拉形模的结构及制造工艺

在机械制造中,双曲率的蒙皮零件大部分采用蒙皮拉形机成形,它比手工滚压成形的效率高。蒙皮拉形所需的工艺装备——拉形模,可以用多种材料来制造,如木质材料、金属、石膏、水泥和聚合材料等。选用何种结构的工装最为经济,这取决于模具尺寸、载荷大小、生产批量及其它特殊要求等。对于试制小批量生产,石膏拉形模、水泥拉形模、木质拉形模是适宜的,因为这类模具制     

电磁脉冲成形技术新进展及其在飞机蒙皮件制造中的应用

电磁脉冲成形是一种利用脉冲磁场力对金属工件进行高速加工的方法。与传统工艺相比,电磁脉冲成形能提高难变形材料的成形极限、降低回弹,从而为铝合金的难加工问题提供了有效的解决途径。以筒形件拉深、大型椭球零件制造、V形零件弯曲回弹控制3个难点问题为例,介绍近年来电磁脉冲成形技术所出现的多向磁场力驱动材料按需流动、磁场力分区加载、高频振荡效应等。在此基础上,提出磁场力分区加载的飞机蒙皮件成形方法。试验和模拟研究发现,纯拉形后蒙皮件主要发生弹性变形,导致最终的回弹大;而电磁脉冲成形后,蒙皮件上的弹性变形转化为塑性变形,最终零件的回弹大幅度降低。     

飞机复杂蒙皮拉形数值模拟系统开发及关键技术研究

针对飞机复杂蒙皮拉伸成形特点,基于静态隐式算法开发了复杂蒙皮拉形数值模拟系统STRETCH FORM。系统分为前置处理、核心求解和后置处理3个模块。介绍了系统各模块的主要功能以及机构运动、静态隐式有限元算法和接触搜索算法等关键技术理论。利用商业软件MARC和PAM STAMP进行了S形蒙皮拉形的模拟计算对比,并对某型号机的进气道蒙皮零件进行了生产验证,结果表明系统具有较高的可靠性和计算精度。     

新型Al-Li-Cu-Mg合金蒙皮拉伸成形特性试验研究

随着新型Al-Li-Cu-Mg合金蒙皮在航空航天等高技术工业的应用日益广泛,新型Al-Li-Cu-Mg合金蒙皮拉伸成形特性已成为新型Al-Li-Cu-Mg合金板蒙皮成形质量精确控制以及蒙皮设计迫切需要解决的关键问题.因此,首先获得了新型T8态Al-Li-Cu-Mg合金的最佳热处理工艺参数;其次,采用试验方法,研究了不同热处理状态的拉伸成形过程,揭示了新型Al-Li-Cu-Mg合金板材的拉伸成形特性.发现通过固溶处理,后续时效能够显著提高新型T8态Al-Li-Cu-Mg合金材的拉形能力;在新型A1-Li-Cu-Mg合金板材拉形过程,桔皮现象主要出现在补拉阶段,蒙皮悬空区应变值＞0.0215时,板材表面将出现桔皮,且与材料热处理状态无关.     

飞机复杂蒙皮拉形过程有限元分析中的接触搜索算法

针对飞机复杂蒙皮拉伸成形特点,引入了适合于蒙皮模具的四节点四边形等参单元描述方式,建立了基于非精确交点的线面精确求交算法,采用基于最大梯度法的搜索算法,开发了复杂蒙皮拉形数值模拟系统STRETCHFORM。利用商业软件MARC和PAM STAMP进行了S形蒙皮拉形的模拟计算对比,证明了接触搜索算法的合理性。与全局搜索算法相比,本文算法使搜索效率得到显著提高。     

飞机进气道唇口蒙皮拉深成形工艺

针对飞机唇口蒙皮零件的结构特点，着重述拉深成形和爆炸校形的工艺方法，简要分析了制件表面的质量问题。     

可重构柔性模具蒙皮拉形工艺仿真CAE系统开发

基于有限元软件ANSYS/LS-DYNA平台,利用其二次开发工具APDL和UIDL,开发了蒙皮拉形工艺仿真专用CAE系统,对二次开发的关键技术进行了研究.该系统可以方便地对实体模具及带弹性垫层可重构柔性模具蒙皮拉形工艺进行模拟仿真,实现对飞机蒙皮拉形质量的预测,并为可重构柔性模具蒙皮拉形工艺优化及模面优化算法的实现奠定基础.