飞机天线罩成形模具型面修正技术研究

形 过 程 中 的 变 形 量 ， 天 线 罩 成 形 模 具 设 计 时 就 对 模 具 型 面 做 相 应 的 补 偿 ， 少 试 模 及 修 模 次 数 ， 到 更 高 在 减 得
精 度 外形 尺 寸 的 天 线 罩 。
关 键 词 ： 械 制 造 ； 面修 正 ； 线 罩 ； 具 ； 机 机 型 天 模 飞
天线 罩 三 维
设计模型
ｌ
嘲
线 计 ｌ罩 天设
变 形 曲 面 与设 计 曲 面 匹 配
在 原 材 料 、成 形 设 备 和 现 有 的 成 形 工 艺 不 变 的 情 况 下 ，在 模 具 设 计 时 对 天 线 罩 固 化 过 程 中 的 变 形 进 行 补偿 。通过 成形后 天线 罩外形数 据 与天线 罩理 论数 据 的 匹 配 ， 出天 线 罩 成 形 过 程 中 的变 形 量 ， 天 线 算 在
中 图 分 类 号 ： Ｈ１ ４ Ｔ ６ 文献标 识码 ： Ａ
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引 言
试 模 及 修 模 的 次 数 从 而 得 到 更 高 精 度 外 形 尺 寸 的 天 线罩 。
天 线 罩 的 主 要 功 能 是 保 护 罩 内 天 线 系 统 免 受 任 何 形 式 的 损 伤 和破 坏 ， 同时 又 应 为 该 系 统 的 电 磁 明 窗【 】 １ 。飞 机 天 线 罩 既 要 满 足 气 动 要 求 ， 要 满 足 透 波 又 性 能 的 要 求 ，其 表 面 精 度 直 接 影 响 雷 达 辐 射 脉 冲 与 接 收 回波 的质量 ， 此 ， 须严 格 控制 其 表 面精 度 。 因 必 复 合材料 具 有重 量轻 、 度 高 、 气性 能 好 、 化学 强 电 耐 腐 蚀 和 耐 候 性 好 等 特 点 ，成 为 制 造 天 线 罩 的 理 想 材 料 。 合材 料天线 罩外 形复 杂且采用 热压 罐成形 ， 复 成 形 模 具 以 铸 铝 或 铸 铁 为 基 体 材 料 ， 由 于 模 具 材 料 与 天 线 罩 材 料 热 膨 胀 系 数 的 差 异 ，以 及 复 合 材 料 固 化 过 程 中加 温 加 压 对 模 具 造 成 的 应 力 应 变 影 响 嘲， 温 高 固 化 后 ， 构 件 在 室 温 下 的 实 际 形 状 构 件 固 化 以 会与 前 的 原 形 存 在 不 同 程 度 的 差 异 ，这 种 差 异 就 是 固 化 变 形 ［， ３ 固化 变 形 使 得 生 产 出 的 天 线 罩 难 以 满 足 气 动 １ 外形 、 波性 能及装 配要求 ， 某 型飞 机外翼 翼尖 天 透 如
为 对 象 ，并 用 数 控 测 量 机 对 其 进 行 了外 形 曲 面 的 测
量 ， 到 了外 形 曲 面 的 点 云 数 据 ， 通 过 对 天 线 罩 设 得 并
文 章 编 号 ： ６ ２ ０ ２ （ ０ ） ２ ０ ８ — ４ １７ — １ １２ １ ０ — ０ ７ ０ １
飞 机 天 线 罩 成 形 模 具 型 面 修 正 技 术 研 究
曾 祥 财 ， 王 仲 奇 ， 李 西 宁
（ 北 工 业 大 学 现 代 设 计 与集 成 制 造 技 术 教 育部 重 点 实 验 室 ， 西 西 安 ７ ０ ７ 西 陕 １ ０ ２）
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罩 成 形 模 具 设 计 时 对 模 具 型 面 做 相 应 的 补 偿 ，减 少
基金项 目： 国防基础科研 资助项 目（ ０ ２ ０ ０ ０ ） Ｄ ６０ ７ １ １
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收 日 ： １ １２ 稿 期２０２９ ０——
作者简介： 曾祥财（９ ５ ）男 ， １８ 一 ， 硕士在读 ， 主攻 计算机辅助制造及模
具方 向研究
Ｉ
图行 曲 面 匹配 并 计 算 变 形 量 。如 果 变 形 量 在
允 许 范 围 内则 天 线 罩 产 品 合 格 ， 否则 进 行 模 具 型 面 修正 。 以 某 厂 提 供 的经 过 热 变 形 后 的 天 线 罩 产 品 实 物
摘 要 ： 机 复 合 材 料 天 线 罩 是 雷达 的 防 护 部 件 ， 雷 达 提 供 了发 射 和 接 收 电磁 的 窗 口。 针 对 飞 机 复 合 材 飞 为 料 天 线 罩 在 加 热 固化 成 形 过 程 中 的 变 形 问 题 ， 原 材 料 、 形 设 备 和 成 形 工 艺 不 变 的 情 况 下 ， 模 具 设 计 时 在 成 在 对 天 线 罩 固化 过 程 中 的变 形 进 行 补 偿 。 过 成 形 后 天 线 罩 外 形 数 据 与 天 线 罩 理 论 数 据 的 匹 配 ， 出天 线 罩 成 通 算
线 罩 在 装 配 时 发 现 误 差 最 大 达 到 １ ｍｍ ， 给 装 配 协 ０ 调 带 来 较 大 困难 。 针 对 飞机 天线 罩 在加 热 固化 过 程 中变 形 问题 ，
２ 变 形后 曲面数 据采集 与处理
天 线 罩 成 形 模 具 型 面修 正 流 程 如 图 １所 示 。 天 线 罩 产 品 变 形 后 的外 形 曲 面 数 据 来 源 有 两 个 ：① 在 研 究复合 材料 天线罩 成形 工艺和 复合材 料热 变形有 限元 分 析 技 术 的 基 础 上 ，制 定 天 线 罩 热 变 形 分 析 方 案 ， 立 天 线 罩 有 限 元 模 型 ， 行 天 线 罩 热 变 形 模 拟 建 进 仿 真 ， 算 天 线 罩 热 变 形 。 果 变 形 量 在 允 许 范 围 内 计 如 则 天 线 罩 产 品 合 格 ， 则 进 行 模 具 型 面 修 正 。 利 用 否 ② 数 控 测 量 机 测 量 天 线 罩 实 物 的外 形 曲 面 ，得 到 天 线 罩 变 形 后 的 点 云 数 据 ，将 测 量 点 云 数 据 与 天 线 罩 设