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锻压技术:复杂鼓包蒙皮成形技术分析与优化

2022-11-26
摘要:针对某飞机复杂鼓包蒙皮,进行了零件工艺性分析、成形技术分析及优化,并进行物理试验验证,得出了最优成形方式以及最优工装结构。通过对该鼓包蒙皮零件的成形工艺方案比较,对工艺方法、工装结构、工艺流程等要素进行逐步迭代优化,实现了复杂蒙皮由难至易,也摸索出了此类零件的解决思路。

  【作 者】陈根发;方继钊;王勇;魏耀光;曹大宁

  蒙皮零件是构成飞机气动外形的薄板件和内部结构框架的包覆件,由于是覆盖在飞机外表面,在飞机飞行过程中与气流相接触,其加工成形质量对飞机的外观和气动性能均有较大的影响[1]。蒙皮零件多为单曲度蒙皮和简单双曲度蒙皮,此类零件的成形多采用数控蒙皮拉伸技术[2],采用此技术加工出的零件具有贴模度好、生产效率高、表面质量好等特点。但复杂蒙皮,如马鞍形蒙皮、鼓包蒙皮、彩虹状蒙皮、侧凹形蒙皮、S 型蒙皮、前缘蒙皮等具有工艺性复杂、成形困难等特点,其成形方式有多种。如落压成形,可规避零件的特殊型面,采用冲压原理将坯料直接压制成零件形状,但该工艺方法存在很大的缺陷,如零件易破裂、易起皱、表面质量极差等[3]; 或采用蒙皮拉伸,但由于零件曲率变化大等原因,拉伸参数需一再调试,且拉伸过程复杂,曲面局部控制难度极大[4]; 或采用 “拉伸 +落压”方式,成形出零件大致型面,而后采用落锤成形进行校正,但此方法加大了流转及协调难度,也无法避免落锤成形缺陷。针对复杂蒙皮,唐涛等[5]、顾伟等[6]运用 PAM-Stamp 有限元仿真软件,对此类蒙皮拉形过程进行数值模拟; 文松涛等[7]对蒙皮拉伸成形加载轨迹进行优化设计试验; 王晓欣等[8]结合零件的成形工艺方案、工装、工艺参数等进行了较为详细的分析和探讨。

  【结 语】

  针对某飞机复杂鼓包蒙皮,进行了零件工艺性分析、成形技术分析及优化,并进行物理试验验证,得出了最优成形方式以及最优工装结构。通过对该鼓包蒙皮零件的成形工艺方案比较,对工艺方法、工装结构、工艺流程等要素进行逐步迭代优化,实现了复杂蒙皮由难至易,也摸索出了此类零件的解决思路。

  以下是正文:

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标签: 成形