浅论多点柔性模具在飞机蒙皮成形中的应用
飞机蒙皮多点模具拉形制造的技术与运用
飞机蒙皮多点模具拉形制造的技术与运用作者:伞永秋来源:《科技传播》2012年第15期摘要随着国内航空工业的不断发展,航空工厂在对多点模具拉形的制造上,若果要达到柔性化、数字化的生产要求,就需要在生产过程中围绕多点模具这个中心进行体系化的管理。
基于此,本文主要对飞机蒙皮多点模具拉形制造的技术与运用进行了探讨。
关键词飞机;蒙皮多点模具;拉形制造;技术与运用中图分类号V2 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)72-0135-02在现阶段,飞机蒙皮拉形所运用的模具均是实体为主,生产蒙皮的时候,每一项都需要有对应的模具。
模具的生产制造也是一个过程,从修模到试产,这样从经济成本到生产周期来讲,都会无形增加很大的成本。
当前针对实体模具拉形出现的缺陷,一个有效的解决路径就是多点模具技术。
这个技术通过将连续型面进行离散,足成规则化的、可调整的钉柱包络面,进而制造出不同的型面,最终达到不需要更换模具的目的。
1蒙皮多点拉形技术的关键和核心蒙皮多点拉形制造应用体系由如下几个系统构成:数控拉形、运动仿真、工艺仿真、工艺优化、切边、工艺设计以及数字化测量。
其中最重要的系统组成包括了:运动仿真、工艺仿真、工艺设计和工艺优化系统。
1.1工艺设计系统对于整个生产体系来讲,作为模具型面的参考计算参数有拉形轨迹、钉高数据、毛料尺寸等等,数控拉形机所具有的设备参数和模具型面是毛料尺寸的计算依据。
而最初始的模具型面是根据CATIA提取所需零件的外部形状等相关信息作为拉形形成所需的几何模面的同时,还需要对这些几何模面进行必要的工艺修饰。
多点模具进行钉柱所需的高度调形相关数据作为钉高的数据,钉柱球头的包络面是由钉高数据调形产生的模具型面而得到,最终形成多点模具。
1.2工艺仿真系统和工艺优化系统在多点模具拉形中,理想零件和拉形零件之间出现几何差异的主要产生因素包括了如下两个方面:零件自身回弹和垫层变形。
可以说这两个方面的影响是非常的巨大的,是影响生产精度的关键因素。
飞机装配数控柔性多点工装技术及应用
飞机装配数控柔性多点工装技术及应用摘要:飞机柔性工装的研究起步较晚,伴随着数字化飞机制造业的引进和新机型迅速发展,装配工装提出了新的要求。
因此,发展适应我们各国需要的柔性装配工装系统至关重要。
基于数字产品尺寸柔性装配工装技术协调系统。
是模块、数字化和自动化的安装系统,可对其进行改造,以避免或减少各种特殊装配型架、夹具的设计和制造。
因此,飞机零部件应用柔性工装的缩短了制造时间,提高了质量,减少了工具数量,并允许多用途生产模式“一型多用”。
并在此基础上研究了飞机组件中应用柔性多点工装技术。
关键词:飞机装配;数控;柔性多点工装技术;应用国内柔性工装,应用程序简直是空白。
随着国内产业的发展数字项目的引进和新型飞机的迅速发展对飞机装配提出了新的和更高的要求。
传统的装配工具不是为现代航空技术而设计和制造的。
因此,开发适应中国国家需求的柔性装配工装系统十分重要。
一、数控柔性多点型架原理通过对柔性工装技术的研究,结合我国飞机装配的现状,结合国外柔性工装的概念和我国目前的飞机装配技术,研制了数控柔性多点型架。
是型架固定在数控来调整卡板定位支点,根据相应壁板和卡板部件的数字模型检索形状匹配数据,将数控卡板移动到其位置。
根据刚性传统的结构,可重构的调形增加了16个单元,定位卡板支点位于重新设计的形状拟合单元上。
通过精确控制,可以通过重构调形的单元的垂直和水平移动来更改卡板定位。
这您使用多个壁板组件。
伺服电机驱动的齿条机构允许水平移动和形状匹配,而电机伺服驱动的滚珠丝杠允许垂直移动和形状匹配。
壁板类组件端子后在CATIA软件设计,它们将合并为在CATIA软件中创建的三维数字原型CNC多点柔性设备,并提取关键卡板定位。
为装配创建关键模块,用调形计算软件分析关键模块,从柔性多点NC框架中检索装配数据,生成NC代码,然后从控制系统运行这些代码,将代码传输到NC框架,控制软件重新定位调形单元。
二、数控柔性多点型架设计1.机械系统。
多点柔性模具在飞机蒙皮成形的应用
多点柔性模具在飞机蒙皮成形中应用多点模具蒙皮拉形技术是将柔性制造和计算机技术结合为一体的先进制造技术,其核心是将传统的整体拉形模具离散成规则排列的基本单元体矩阵,形成多点式、可数字化控制的模具。
模具基本单元体的高度由计算机自动控制,通过调整每个基本单元体的高度,可构造出不同型面的多点模具。
随着计算机信息技术的飞速发展和三维数字化产品定义在飞机设计中的广泛应用,各种军用和民用飞机研制速度加快,周期更短,制造精度要求更高。
传统上以模线、样板、表面样件、正反模型等模拟量为制造依据的协调方式不再完全满足现代飞机高精度、低成本、短周期的研制需求,以数字量为制造依据的协调方式逐渐成为现代飞机研制的主流。
在此情况下,数字化的工艺设计、柔性加工、激光快速检测技术开始在飞机研制过程中广泛应用,并成为现代飞机研制过程中不可缺少的一环。
在飞机蒙皮零件制造方面,最主要的成形方法是拉形,几乎所有的铝合金机身蒙皮、进气道蒙皮、机翼前缘蒙皮都可以通过拉形得到。
通常是以理论数模为依据数控加工拉形模,以有限元仿真优化后的拉形轨迹代码为依据进行蒙皮拉形和以数控加工的拉形模为依据检验蒙皮零件。
该方法淘汰了传统的模线、样板等中间环节,提高了拉形模的制造精度,并采用了数字量拉形轨迹代码,实现了蒙皮零件的精确成形…,满足了现代飞机生产中高精度、质量一致性以及批量生产的需要。
在飞机试制阶段,飞机设计处于反复叠代、不断优化的过程中,飞机蒙皮零件普遍呈现多品种、单件(1件-3件)生产的趋势。
针对现代飞机蒙皮零件在试制盼段高精度、低成本、短周期的制造需求,需要研究一种数字化、柔性、低成本、快速生产的工艺技术。
利用数字化的多点柔性模具代替传统的拉形模进行蒙皮拉形就是一种比较好的选择,该方法通常简称多点模具蒙皮拉形技术。
多点模具蒙皮拉形技术是将柔性制造和计算机技术结合为一体的先进制造技术,其核心是将传统整体拉形模具离散成规则排列的基本单元体矩阵,形成多点式、可数字化控制的模具。
飞机蒙皮多点拉形装置的开发及应用
尺 寸 样 机 [。该 装 置 的 核 心 部 分 是 由 2 8 5 1 6 8个 基 本 体
( 列 方 式 :4 4 构 成 的 柔 性 模 具 , 成 形 面 积 为 排 6 x 2) 其 1 2 .mmx 21 .mm( f.4t) 通 过 对 基 本 体 高 度 8 88 1 92 6tx f. , 的 调 整 , 以 形 成 各 种 不 同形 状 的 曲 面 。后 来 , yi 可 C r l Bah公 司 又 制 造 了 用 于 实 际 生 产 的 蒙 皮 拉 形 可 重 t 构 模 具 [。 成 形 面 积 为 1 2 mmx 0 68 6其 1 54 1 6 .mm( 0 nX 6 i. 4 i. , 括 1 2 2n)包 1 0个 基 本 体 ( 列 方 式 : 0 2 ) 美 排 4x8。 国 w an rRo bn r e用 于 飞 机机 身 与机翼 的蒙皮 件制 造 , 用 结果 表 明 , 装 应 该 置 可 以 替 代 4 %~ 5 的 现 有 模 具 , 皮 制 造 周 期 缩 5 7% 蒙
基金项 目: 国家 自 然科 学基金资助项 目(0 7 0 8 5759 )
收稿 日期 :0 8 0 — 5 20 — 2 1
点 拉 形 装 置 , 图 1所 示 。 表 1给 出 了 S 5 2 0 如 M2 —1 0
型多 点拉形 装 置 的主要 技 术参 数 。
件 的工 作 , 于美 国 麻 省 理 工 学 院 ( T) 上 世 纪 7 始 MI 。 0 年 代 末 , r t等 人 f Had 2 卅研 制 了 基 于 可 重 构 模 具 柔 性
短 到 原 来 的 18 同 时 还 显 著 减 少 了 模 具 存 贮 成 本 。 /,
用于飞机蒙皮成形的可重构多点柔性工装设计
用于飞机蒙皮成形的可重构多点柔性工装设计申望;薛贵军;邹方;张书生【摘要】针对飞机蒙皮等大型薄壁板类零件的外形复杂、曲率变化大、刚度低等特点,设计了可重构多点柔性工装,该柔性工装通过其精确定位和保形功能,可用于蒙皮镜像铣切、蒙皮零件的数控切边等,应用范围十分广泛.【期刊名称】《航空制造技术》【年(卷),期】2016(000)012【总页数】4页(P62-65)【关键词】柔性;可重构;点阵式;定位器【作者】申望;薛贵军;邹方;张书生【作者单位】中航工业北京航空制造工程研究所,北京100024;中航工业北京航空制造工程研究所,北京100024;中航工业北京航空制造工程研究所,北京100024;中航工业北京航空制造工程研究所,北京100024【正文语种】中文飞机蒙皮是机翼和机身的重要组成部分,直接构成飞机的整体气动外形,要求外形准确、流线光滑和表面无缺陷等,其具有品种多、外形复杂、批量小的特点。
因此,蒙皮零件的制造水平和产品质量直接影响着飞机的气动外形和使用寿命,已经成为衡量一个国家飞机制造能力的重要标志之一。
在传统的生产模式中,蒙皮的生产制造均采用固定实体模具,每块蒙皮在生产过程中均需要专用模具,而且这些固定实体模具尺寸规格大,制造周期长,存放占用场地大,利用率低,飞机外形设计一旦有微小改动,就要重新制作模具。
因此要耗费大量的工时,使整个零件的研制周期延长。
随着数字化制造技术的发展及其在航空企业中越来越广泛的应用,数字化制造技术为提高新一代飞机产品质量,缩短研制周期起到了不可估量的作用。
可重构柔性多点技术便是其中之一,它是利用计算机控制有限的按一定规则排列的可调整的基本体形成所需要的成形曲面,从而替代传统的实体模具实现钣金件生产制造的一种柔性加工技术,特别适合蒙皮零件大尺寸、小曲率的特点,为解决蒙皮制造的突出问题提供了有效途径,是欧美飞机制造业重点发展和应用的前沿技术。
图1为美国沃克公司加工蒙皮时应用的工装[1]。
新一代飞机蒙皮拉伸成形柔性多点模具
新⼀代飞机蒙⽪拉伸成形柔性多点模具
新⼀代飞机蒙⽪拉伸成形柔性多点模具
邹⽅
【期刊名称】《航空制造技术》
【年(卷),期】2007(000)011
【摘要】北京航空制造⼯程研究所成功研制了具有完全⾃主知识产权的飞机蒙⽪拉形的柔性多点模具。
在柔性模具设计技术及制造成本⽅⾯,与国外同种规格的模具相⽐具有明显的价格优势。
【总页数】4页(30-33)
【关键词】多点模具;飞机蒙⽪;柔性;拉伸成形;⾃主知识产权;航空制造⼯程;制造成本;模具设计
【作者】邹⽅
【作者单位】北京航空制造⼯程研究所
【正⽂语种】中⽂
【中图分类】V262.32
【相关⽂献】
1.新⼀代⼤型飞机对柔性跑道的影响 [J], 张⽴安; 张磊; 杨顺新
2.⽤于飞机蒙⽪成形的可重构多点柔性⼯装设计 [J], 申望; 薛贵军; 邹⽅; 张书⽣
3.复杂飞机蒙⽪拉伸成形模具设计⽅法分析 [J], 李云鹏
4.增进共识积极应对为新⼀代⼤型飞机投⼊运营作准备——ICAO关⼨新⼀代⼤型飞机(NLA)运营要求研讨会综述 [J], ⾟⽂锋
5.多点柔性模具在飞机蒙⽪成形中的应⽤ [J], 李光俊; 许旭东; 谭胜勇。
飞机蒙皮柔性检测工装的应用
飞机蒙皮柔性检测工装的应用甘忠,蒲理华(西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室)许旭东,袁胜(成都飞机工业(集团)有限责任公司)随着国内外航空技术的不断发展,各种军用和民用飞机更新速度加快,为提高飞机的气动性能,对蒙皮件的成形质量提出了很高的要求。
由于飞机蒙皮件普遍具有多品种、小批量以及单件生产的特点,零件检测、配套的工装生产以及产品的快速响应与降低零件制造成本等因素构成了巨大的矛盾。
以模线、样板、表面样件、正反模型等模拟量为制造依据的传统协调方式不再完全满足现代飞机高精度、低成本、短周期的研制需求,以数字量为制造依据的协调方式逐渐成为现代飞机研制的主流。
在此情况下,柔性快速检测技术开始在飞机研制过程中广泛应用,并成为现代飞机研制过程中不可缺少的一环。
由于飞机蒙皮零件通常是具有自由曲面外形的薄壁壳体,外形尺寸复杂,刚度低,会在自身重力的作用下发生变形。
在检验蒙皮零件的外形是否符合理论外形时,需要设计合理的固持装置,补偿零件由于加紧力、自身重力产生的变形,获得零件在自由状态下的外形,为制造协调提供依据。
因此迫切需要建立一种新的蒙皮检测工装来满足飞机零件制造的要求。
针对现代飞机蒙皮零件在试制阶段高精度、低成本、短周期的制造需求,需要研究一种数字化、柔性、低成本、快速生产的检测工装,飞机蒙皮柔性检测工装恰好符合这种具有小批量、低成本、高精度要求的飞机蒙皮件生产的需要。
传统飞机蒙皮检测手段飞机蒙皮从曲面特征上一般分为单曲度蒙皮和双曲度蒙皮,曲面特征不同,所以检测手段也不同。
单曲度蒙皮零件:需要使用样板或者成套的切面样板、塞尺、直尺、模胎,以检验零件的外形与理论外形的符合情况、母线的直线性以及零件的轮廓尺寸。
检验方法是:使样板对准蒙皮的横切面并且测量它们之间的间隙;使直尺和蒙皮纵切面贴合并测量间隙;使蒙皮边缘对准模胎或样板上的切割线。
双曲度蒙皮零件:需要使用模胎、拉型模、检验架、塞尺来检验零件外形与理论外形的符合情况以及零件的轮廓尺寸。
薄壁曲面飞机蒙皮零件成形分析及加工
薄壁曲面飞机蒙皮零件成形分析及加工中航西安飞机工业集团股份有限公司,陕西西安 710089摘要:目前,航空工业已经从传统的人工生产向现代化的机械化发展,而在飞机的整体构造中,钣金零件占了很大比例,其生产的好坏将直接关系到飞行器的性能和使用年限。
关键词:薄壁曲面;蒙皮零件;蒙皮切边引言:本文从薄壁曲面飞机蒙皮零件成形分析及加工角度出发,对飞机蒙皮成形方法,橡皮囊成形,柔性多点模具,蒙皮切边等展开了深入的探讨,以期提高飞机钣金零件的质量。
一、薄壁曲面零件数字化制造中存在的问题(1)缺乏专业的数控编程技术薄壁曲面高速加工数控程序设计的关键技术就是刀具的设计与产生,通过调研发现,常规的刀具难以承受较大的冲击载荷,这是当前高速薄壁曲面加工面临的最大问题。
目前,高速加工刀具轨道存在着两个问题,一是刀轨上的尖角不光顺,二是光顺后的刀轨不能连续。
它的缺点是:生产周期较长,工程质量较差,效率较低。
(2)缺乏合理的加工方式和夹具薄壁曲面工艺中缺少一个适合的曲面零件夹持,这将极大地影响薄壁曲面零件的加工质量和效率。
另外,在高速加工过程中,如果运用不合理的切削方法,会直接降低刀具的切割效率,减少刀具的使用寿命,降低刀具的切割速度,减少切削力和震动,低频率会严重影响工件的表面粗糙度,因此,在高速切削过程中,可以有效地避免传统加工中出现的共振现象,这种方法非常适用于薄壁强度较低的工件。
另外,按照上述方法,在加工刚性差的工件时,高速切削方法,不但提高了加工效率,而且还提高了加工的质量和精度[1]。
二、优化薄壁曲面零件数字化制造技术的有效策略在常规的加工工艺中,为减少和消除各种因素对工件变形的影响,提高加工的精度和质量,需采用多个工序来消除加工应力,从而提高了加工费用以及加工时间。
为此,通过集中优化工艺措施与方法,以提高工艺效率、提高产品质量、缩短工期、节约生产成本,已成为优化工艺的关键。
(1)高精度和高质量高速切削技术对高速切削加工设备的需求很大,其加工精度远高于一般数控加工,且加工效率更高。
应用ABAQUS进行柔性多点模具蒙皮拉形工艺数值分析
应用ABAQUS进行柔性多点模具蒙皮拉形工艺数值分析白雪飘曾元松(北京航空制造工程研究所,北京,100024)摘要:多点柔性模具蒙皮拉形是一种新兴的柔性加工技术,柔性模具的型面可重构性不但降低了模具制造成本,而且大大缩短了生产周期,极大地降低了生产成本。
由于模具型面的可调性,生产中弹性垫层、回弹等因素对零件的影响完全可以通过调整模具的外形包络面来改善,从而减少加工零件反复试制的次数。
本文通过有限元数值模拟方法,针对某典型零件分析了弹性垫层以及回弹对成形过程的影响,并通过调整和优化模具外形包络面,使得数值模拟的零件外形与目标零件外形吻合较好,为实际零件的成形和柔性模具型面的确定提供了重要的依据。
关键词:多点柔性模具;蒙皮拉形;弹性垫层;回弹;外形拟合Simulation on Stretch Forming with Reconfigurable Tools by ABAQUSAbstract: A reconfigurable tooling system is being developed on stretch forming. Because of the flexibility of the tool, production period and cost can be reduced deeply. The working surface of the tool consists of the ends of numerous pins with hemispherical tips. An interpolating polymer layer is inserted between the tool and the sheet metal during forming in order to suppress dimpling of the workpiece. Effect on the shape of workpiece by the interpolating polymer layer and spring back can be improved by changing the working surface of the tool. Stretch forming of a typical part is simulated with ABAQUS to get perfect working surface of the tool, which provides the technological basis for further study and experiment.Keywords: reconfigurable tool, stretch forming, interpolating polymer layer, spring back, shape contrast1. 前言蒙皮拉形是指板料两端在拉形机夹钳夹持下,夹钳沿一定轨迹运动或模具上升使板料与拉形模接触,产生不均匀的平面拉应变而使板料与拉形模贴合的成形方法。
飞机柔性装配方法在飞机装配中的应用
飞机柔性装配方法在飞机装配中的应用一、飞机装配的需求二、柔性装配方法柔性装配方法是一种新型的装配工艺技术,其核心思想是通过柔性的装配手段,实现对工件的高效、灵活的装配。
相对于传统的装配工艺,柔性装配方法有着明显的优势。
柔性装配方法可以减少对专用夹具和模具的需求,降低了生产成本并减少了生产浪费。
柔性装配方法具有更高的灵活性和适应性,能够适应不同规格、型号的飞机组件的装配需求,减少了装配过程中的调整和换代成本。
柔性装配方法可以实现自动化装配,提高了生产效率,减少了人为错误和装配时间,有助于提高飞机装配的质量和稳定性。
柔性装配方法在飞机制造行业中具有重要的应用前景和意义。
1.利用机器人技术实现柔性装配近年来,随着机器人技术的飞速发展,越来越多的飞机制造企业开始将柔性装配方法与机器人技术相结合,实现飞机零部件的柔性装配。
通过引入工业机器人,可以实现飞机零部件的自动化装配,提高装配效率。
而且,机器人具有柔性的操作方式,可以根据不同的装配任务进行灵活调整,实现多种装配方式,缩短装配周期,提高装配质量。
通过机器人柔性装配方法,可以有效降低装配成本,提高装配效率,增强飞机制造的灵活性和适应性。
数字化技术是当前飞机制造业的一大趋势,其在飞机柔性装配中的应用也日益受到重视。
通过数字化技术,可以实现对飞机组件的高精度测量,实时数据采集和分析,为柔性装配提供了可靠的数据支持。
通过数字化技术,可以实现对飞机组件的三维扫描和建模,为柔性装配提供了精确的装配参数和装配路径,提高了装配的精度和稳定性。
数字化技术还可以实现对装配过程的模拟仿真,辅助人员制定最佳的柔性装配方案,提高了工作效率,减少了人为错误。
数字化技术在飞机柔性装配中的应用将有助于提高飞机装配的精度、稳定性和可靠性。
3.智能化装配工具的应用智能化装配工具是柔性装配方法的重要组成部分,其依靠先进的传感器技术和智能控制系统,实现对飞机组件的高效、精准装配。
通过智能化装配工具,可以实现对飞机组件的实时监控和调整,保证了装配质量。
飞机柔性装配方法在飞机装配中的应用
飞机柔性装配方法在飞机装配中的应用随着科技的不断发展,飞机制造行业也在不断向前迈进,飞机的设计和制造技术也在不断更新换代。
在飞机制造的过程中,装配是一个至关重要的环节,它直接关系到飞机的安全性和性能。
而随着飞机的尺寸不断增大和复杂度不断提高,传统的飞机装配方法已经无法满足现代飞机制造的需求。
飞机柔性装配方法应运而生,成为了现代飞机装配的新趋势。
飞机柔性装配方法是一种基于柔性制造技术的飞机装配方法,它充分利用了机器人、传感器、虚拟现实等技术,以及柔性夹具、柔性测量工具等装配设备,实现了飞机装配过程中的高精度、高效率和高灵活性。
在飞机制造中,柔性装配方法主要应用于机翼、尾翼、机身等部件的装配,以及复杂结构的飞机总装。
飞机柔性装配方法在飞机部件的装配中发挥了重要作用。
在传统的飞机装配过程中,常常需要大量的人力和设备来保证部件的精确位置和合理结构。
随着飞机的结构复杂度不断增加,这种传统的装配方法已经无法满足现代飞机的需求。
飞机柔性装配方法则可以通过采用柔性夹具、柔性测量工具等设备,实现对飞机部件的高精度定位和装配,减少了人力成本和装配时间,提高了装配的效率和精度。
飞机柔性装配方法还可以通过虚拟现实技术来对飞机装配过程进行模拟和仿真。
在飞机装配的过程中,往往需要不断地进行调整和优化,以保证飞机的装配质量和性能。
传统的飞机装配方法往往需要实际的试错和调整,而这种方法往往耗费了大量的时间和成本。
飞机柔性装配方法则可以通过虚拟现实技术,对飞机装配过程进行模拟和仿真,实现了对装配过程的精确控制和优化,减少了试错和调整的时间和成本,提高了装配的效率和质量。
飞机柔性装配方法在现代飞机装配中发挥了重要的作用,它通过充分利用现代制造技术和装配设备,实现了对飞机部件的高精度、高效率和高灵活性的装配,为飞机制造带来了新的发展机遇。
相信随着科技的不断发展,飞机柔性装配方法将会在飞机制造领域发挥越来越重要的作用,推动飞机制造技术向前不断发展。
飞机柔性装配方法在飞机装配中的应用
飞机柔性装配方法在飞机装配中的应用飞机制造是一个严谨的工程领域,需要严格的质量控制和装配技术。
在飞机装配领域,一个新兴的技术——飞机柔性装配方法,在生产制造中得到了广泛应用。
这一方法的应用,大大提高了飞机制造的灵活性和自动化程度,为飞机制造领域带来了全新的发展机遇。
飞机柔性装配方法,是指采用柔性加工设备和自适应控制技术,实现飞机零部件的高效、精准装配的一种方法。
它的应用,主要表现在以下几个方面:一、柔性装配线的应用在以往的飞机装配过程中,传统的生产线往往是固定的,无法适应零部件的多样化和复杂性。
而采用柔性装配线技术,可以实现生产线的灵活布局和自动调整,根据具体的零部件要求进行装配,有效提高了生产效率和灵活性。
柔性装配线的应用,使得飞机装配过程更加高效、精准,并且减少了人为因素对装配质量的影响。
二、智能机器人的应用飞机柔性装配方法还可以应用于智能机器人技术上。
通过智能机器人的柔性操作,可以精确地完成飞机零部件的装配工作,无需人工干预,提高了装配的精准度和一致性。
而且智能机器人可以根据零部件的不同特性和要求,自动调整操作方式和参数,实现高效的装配工作,大大提高了飞机生产的质量和效率。
三、数字化技术的应用飞机柔性装配方法还可以应用于数字化技术上。
在装配过程中,通过采用数字化技术进行模拟、控制和监测,可以实现零部件的自适应装配。
通过数字化技术,可以实时地监测零部件的装配情况,及时发现和修正装配中的问题,保证装配质量。
数字化技术还可以实现零部件的智能识别和归类,提高了材料的利用率和生产效率。
四、自适应控制技术的应用飞机柔性装配方法中,自适应控制技术也是一个重要的应用领域。
通过自适应控制技术,可以对装配过程进行动态调整和优化,根据零部件的不同特性和要求,实现装配工艺的自适应调整,提高装配质量和装配效率。
自适应控制技术的应用,使得飞机装配工艺更加智能化和精准化,为飞机制造提供了强大的技术支持。
柔性多点模具在飞机蒙皮成形中的应用研究
柔性多点模具在飞机蒙皮成形中的应用研究作者:何晓健来源:《科学与财富》2020年第02期摘要:在蒙皮拉伸成形过程中,使用传统专用模具存在生产周期长和模具数量多等缺点,而采用柔性多点模具拉伸成形可避免这些问题。
介绍柔性多点模具成形的原理,分析柔性多点模具较传统模具在蒙皮零件拉伸成形中的优势,分析蒙皮柔性多点成形的主要缺陷形式及解决方法,并介绍柔性多点成形技术在国内外应用的现状。
研究表明,运用柔性多点模具可有效缩短蒙皮生产周期,节约制造成本。
关键词:柔性多点模具;蒙皮;拉伸成形;成形精度引言蒙皮是飞机气动外形的关键构成零件,具有外形复杂、尺寸大、种类多、批量小和成形精度要求高等特点。
蒙皮零件的成形方式主要为拉伸成形,通过蒙拉机夹紧板料的钳口与专用模具的相对运动使金属板料产生塑性变形,进而得到蒙皮的最终外形。
在传统的蒙皮成形过程中,不同的蒙皮零件均需依照轮廓外形制造专用模具,模具的设计和制造耗费大量的人力、材料和时间等成本,加长了蒙皮零件的制造周期。
柔性多点成形作为一种新型的钣金成形技术,有效解决了这些问题。
1 ;柔性多点模具成形的原理柔性多点成形技术的基本思路是将传统的整体模具进行离散化,通过使用若干个规则排列、高度可调的冲头组成曲面阵列,以实现板料快速成形的加工技术。
模具中每个冲头可独立调节,通过改变冲头的位置来改变成形的曲面形状,由此构造出一套新的成形模具。
2 ;柔性多点成形技术实施的可行性分析2.1 节约蒙皮制造成本,缩短生产周期传统蒙皮拉伸成形需要准备专用模具,模具库存量多,制造成本巨大,且生产准备时间较长。
例如,某民用飞机机身桶段约由三十块蒙皮组成,则这些蒙皮成形需要至少二十套左右的专用模具。
而柔性多点模具可用于任意形状蒙皮的成形,无需另配专用模具,因此省略了模具设计、制造及调试等环节,从而节约了大量的设计成本和制造成本,减少了蒙皮的生产准备时间,大大缩短了生产周期。
2.2 实现大尺寸蒙皮零件的分段成形柔性多点模具可实现分段成形。
飞机柔性装配方法在飞机装配中的应用研究
2020.18科学技术创新支路1总长100m 使用70mm 2的铜芯导线。
在支路1上的低电压问题较为突出,测量的最低电压低至112.11V 。
为治理该支路上的电能质量扰动问题,通过计算该支路的负载和容量在该支路上设置了3台30KVA 的电能质量扰动抑制装置,上述3台电能质量扰动抑制装置中的2台分布在支路的中后段,用于治理严重区域的电能质量扰动抑制。
通过对电能质量扰动抑制装置安装后的支路电压等参数进行检测,发现支线上的电压得到了明显的提升,最低电压达到了约145V 左右,提升了至少30V 以上,配电网全天供电电压(包含高峰时段)的电压都在规范要求的电压范围内。
支线上电压的相关参数也处于正常水平:三相不平衡度有原先的77%降低至7%以内,降幅十分明显;且中线电流控制在5A 以内,配电网中的谐波大为减少,因谐波所造成的谐波电阻也大为降低,此外,电能质量扰动得到了有效的抑制,对于配电网的冲击也大为缓和,配电网的电能质量得到了明显的改善。
在配电网中应用电能质量扰动抑制装置虽然能够有效的改善配电网的电能质量,提升配电网的最低电压但是同时也要意识到电能质量扰动抑制策略在治理配电网低电压方面也存在着一些不足:(1)配电网网架结构及配电网的运行参数对于电能质量扰动抑制策略的影响较大,在应用电能质量扰动抑制策略时需要结合相关参数进行认真的计算确保且能够发挥出良好的效果。
(2)电能质量扰动抑制策略最优化是分布式布设,但是分布式布设在实施的可行性方面存在着一定的不确定性,这是由于配电网运行参数复杂为确保分布式布设能够发挥出最优特性需要结合相关参数进行详细的计算。
但是在很多的配电网区段缺乏对于线路和负载接入的详细信息。
(3)电能质量扰动抑制策略应用成本较高,另外其通用性、可靠性方面还有待进一步的验证,需要对电能质量扰动抑制装置的应用效果、应用成本以及应用的可操作性进行进一步的试验验证,用以确保电能质量扰动抑制能够在治理配电网低电压方面发挥出良好的效果。
探析飞机蒙皮数字化制造技术
探析飞机蒙皮数字化制造技术摘要】近年来,国家经济实现了跳跃式发展,人们的生活质量也在逐渐提高,为了更好地满足社会发展和人们的出行需求,对于汽车、飞机等工业建设工作越来越重视,并逐渐加大了投入力度,也在近些年取得了非常显著的效果。
在航空领域中,飞机占据非常重要的地位,而随着时代的发展,飞机中的传统蒙皮制造技术已经无法满足目前的发展需求。
因此,本文首先阐述了飞机蒙皮数字化制造工艺,进一步分析了飞机蒙皮数控拉形技术,根据现有的技术开展优化工作,尽可能保证飞机蒙皮的质量。
【关键词】飞机蒙皮;数字化;制造技术在飞机钣金零件中,蒙皮是非常重要的组成部分,显著的特点就是批量小、外形复杂、品种多和尺寸大,是飞机外形的主要外表零件。
一般情况下,飞机蒙皮采用的是拉伸成形工艺,也是对一个国家的飞机制造水平和能力进行衡量的重要标志。
飞机蒙皮的主要作用就是保持飞机形态,对空气动力带来的作用力进行抵御,所以对于飞机蒙皮的要求就是有较高的抗蚀能力,较强的可塑性和较高的硬度。
在传统的飞机蒙皮制造中,采用的方法是模拟量传递法,在制造飞机蒙皮的时候,需要对其进行除边、铣床、拉形等工艺,需要实体模具的帮助,但传统制造技术需要较高的成本和较长的时间,而随着全球化进程的深入,传统飞机蒙皮制造技术已经无法满足现代需求,为了提高制造效率、制造质量,充分利用数字化现代技术,尽可能改造优化现有的制造工艺,提高飞机蒙皮的质量。
一、飞机蒙皮数字化制造工艺概述(一)飞机蒙皮设计步骤在开展飞机蒙皮制造的时候,应用数字化制造技术,最为核心的就是数字量传递,也就是通过多点模具和拉形机结合蒙皮的实际需要,对蒙皮拉形工艺系数进行计算,从而完成数字化制造。
首先,用料模型的建立。
主要分为工装模型和板料模型两大类。
其次,蒙皮拉形制定计划。
对蒙皮拉形中的控制系数进行确认,开展仿真生产,并对仿真生产的结果进行总结分析。
如果与设计方案不符合的时候,就需要对模型控制系数进行适当调整,确保满足设计要求。
飞机蒙皮精密成形设备的柔性模具设计与制造
飞机蒙皮精密成形设备的柔性模具设计与制造随着航空工业的发展,飞机蒙皮精密成形设备的柔性模具设计与制造变得越来越重要。
柔性模具作为一种具有可塑性、变形性和适应性的工具,能够满足不同尺寸、不同形状飞机蒙皮的成形需求。
本文将对飞机蒙皮精密成形设备的柔性模具设计与制造进行详细探讨,从模具的材料、结构和制造工艺等方面进行分析,并提出一种有效的设计与制造方法。
首先,飞机蒙皮精密成形设备的柔性模具应选择高温耐热、强度高、刚性好的材料。
由于成形过程中需要加热模具,材料应具有良好的导热性能,保证模具整体加热均匀。
常见的材料包括高温合金、钢、陶瓷等。
高温合金具有高温强度好、耐腐蚀能力强等优点,适合用于飞机蒙皮精密成形设备的柔性模具制造。
其次,柔性模具的结构设计应考虑到飞机蒙皮成形的复杂形状和高精度要求。
模具应具有足够的变形能力,能够适应不同形状的蒙皮成形。
可以采用两片式结构,通过调整模具片之间的间隙来实现模具形状的变化。
另外,也可以在模具表面设计有一定的弹性结构,使其能够随着外力变形而恢复原状,实现对蒙皮的精密成形。
在制造工艺方面,可以采用数控加工技术和激光成形技术相结合的方法来制造飞机蒙皮精密成形设备的柔性模具。
数控加工技术可以实现对模具的精确加工,保证其形状和尺寸的准确性。
激光成形技术则可以实现对模具表面的纹理处理,提高模具的成形质量和表面光滑度。
此外,还可以采用3D打印技术制造模具,通过打印层层叠加的方式,实现模具的渐进成形,降低制造难度。
除了上述的设计与制造方法,还应注意柔性模具设计与制造过程中的一些关键问题。
首先,在模具设计中要充分考虑到飞机蒙皮的成形工艺要求,确保模具的精度和稳定性。
其次,在制造过程中要注重模具的表面质量和加工精度控制,避免出现表面缺陷和尺寸偏差。
最后,在模具的使用过程中要进行定期维护,及时检查和修复模具的损坏或变形,确保其形状和性能的稳定性。
综上所述,飞机蒙皮精密成形设备的柔性模具设计与制造是一个复杂而关键的工作。
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对 于 量 设备 的情 况 下 , 生 产 中高 精度 、 质 量 一致 性 以及 批 量 生 产 影 响 了蒙皮 的成 形精 度 与表 面痕迹 。 可用 木 质 简易 的模 具 检 大飞机 , 蒙皮 零 件 曲率 比较 大 , 选 择 的 基 验 蒙皮 。 的需要 。 本 单 元 体 可 以大 些 ; 对 于小 飞 机 , 蒙皮 零 2多 点模具 蒙皮 拉 形技术 结语 选 择 的 基本 单 元体 可 以小 利用 数 字 化 的 多 点 柔 性 模 具 代 替 传 件 曲率 比较 小 , 通 过 多年 的 努力 , 多点 模 具 蒙皮 拉形 技 术 已经 逐步 从 实验 室走 向工 程化 应 用 , 统 的拉 形 模 进 行 蒙 皮 拉 形 我 们通 常 简 称 些 。 4 . 2多 点模 具 的型 面补偿 也 使 飞 机 蒙 皮 零 件实 现 了真 正 意义 的数 多 点模 具 蒙皮 拉形 技术 。多点模 具 蒙皮 拉 采 用 多 点模 具 成形 蒙 皮 时 , 影 响蒙 皮 字 化制 造 。 形 技 术 是 将 柔 性 制 造 和 计 算 机 技 术 结 合 通 过对 多点 模具 蒙皮 拉形 技术 胶 全 面 的技 术研 究 , 为一 体 的先 进制 造 技术 , 其 核 心 是将 传 统 成形精度 的主要 因素有蒙皮成形 回弹、 解 决 了 多点 模 具蒙 皮 拉 多 点模 具 的型 面等 因 素 。在 形过 程 中 的多点 模 具选 型 、型面 补偿 、 数 的 整体 拉形 模 具 离 散 成 规 则 排 列 的 基 本 垫受 压 回弹 、 利用 有 限元 软 件 建立 多 字 化调 形 、 单元体矩阵 , 形成多点式 、 可数字化控制 进行 蒙皮 拉 形前 , 蒙 皮 检 验等 关 键 技 术 , 实 现 飞 确 定 了材 料 参数 和 机典 型 蒙皮 零件 数 字化 制 造 , 的模 具 。 模 具基 本单 元体 的 高度 由计算 机 点模 具 蒙皮 拉 形模 型 , 满 足 了 飞机 拉 伸 力 、 加 载 轨 迹 等 边 界条件 , 对 拉 形 过 蒙 皮 零 件高 精 度 、 低 成本 、 短 周 期 的研 制 自动控制 , 通过调整每个基本单元体的高 需求。 度, 可 构造 出不 同型 面 的 多 点 模具 , 在 多 程 进行 仿 真分 析 ,获 得零 件 的 回弹情 况 , 点 模具 表 面铺 上一 定 厚 度 的弹 性 垫 , 配合 利 用 回弹 结果 反 向修 正 多 点模 具 的 型面 , 参考 文献 . 蒙 皮拉 伸 机 , 可进 行 不 同形 状 蒙皮 零 件 的 得 到 了补偿 后 的多点 模具 的型面 。 『 1 1 伍 惠. 大 型 双 曲度 蒙皮精 确 成 形 与 数 字 4 . 3多 点模 具 的调形 化制造技术『 J ] . 航 空 与航 天 , 2 0 0 7 ( 3 ) : 2 4 — 拉形。 多点模具 的调形 由多点模 具控制系 28 . 3工 艺特 点 多点模具的调形方式 [ 由 于 多 点柔 性模 具 的 型 面 在 计 算 机 统的专用软件实现 , 2 ] 邹 方. 新 一 代 飞机 蒙皮 拉伸 成 形 柔 性 多 般 为混 合 型 , 既 当调 形机 械 手移 到一 个 点 模 具 【 J 1 . 航 空制造技 术 , 2 0 0 7 ( 1 1 ) : 3 0 — 的控制下快速可变 , 其生产工艺与传统拉 多个 基本 单 元 体被 同时 调整 到 指 3 3 . 形 工艺 有 很大 的不 同 。图 l 和 图 2为传 统 位 置 后 , 定高 度 。通过 统 计 分 析 , 现有 多 点模 具 的 【 蒙皮拉 形 与之 对 比 , 有 以下技 术 特点 : 3 ] 白雪 飘 , 曾元松 , 吴为, 等. 典 型双 曲度 零 最大 调形 时 间为 3 0 m i n ,平 均调 形 时 间为 件 柔性 多点模 具 蒙皮 拉 形技 术研 究 [ J J . 塑 ( 1 ) 不 需要 专用 的拉 形模 ; 5 m i n ,远远 低 于传 统 蒙皮 生 产过 程 中 1 h 性 工程 学报 , ( 2 ) 省 去专用 拉形模 的设 计制 造 时间 , 1 2 0 0 7 , 1 4 ( 6 ) : 1 0 5 — 1 0 8 . 的模 具安 装 时间 , 缩短 了 生产 准备周 期 。 缩短 工艺 准备周 期 , 降低生 产成本 ; 4 . 4 蒙皮 拉形 ( 3 ) 一套 多 点模 具 代 替 多套 传 统拉 形 多点模具 的蒙皮拉形与传统模具 的 模, 解决 了模 具 的储存 与管 理 问题 ; ( 4 ) 采用数字化 闭环控制技术 , 提高 蒙皮拉形没有本质的区别。需要说 明的 是, 为了提高蒙皮成形质量 , 需要 严格 按 了蒙皮成形精度。 有限元仿真模型的位置摆放多点模具, 蒙 4 典型 应用 皮拉伸机钳 口的运动方式按有限元仿真 4 . 1多点模 具 的选 型 多点 模具 的型 号 、 参数 直 接 影 响多 点 的加 载轨 迹执 行 。 对 不 同 厚 度 铝 合 金 采 用 不 同 厚 度 的 模 具 在 工厂 应用 范 围 和效 果 , 其 参数 主要 有调形范围、 基 本单 元 体 大小 。调形 范围 弹 性 垫在 多 点 模 具 上 进 行 了典 型 零 件 拉 典 型拉 形情 况 , 拉 形 结果 表 明 : 随 主要 指 多点 模具 可 调形 的长 度 、 宽 度 和高 形 试 验 , 度, 可 以通 过 对 蒙 皮 的 轮廓 尺寸 、 弦 高 进 着 弹性 垫厚度 的增加 ,压痕缺陷明显减 成 形 的蒙 皮表 面光 滑 , 效果 良好 。拉形 行统 计分 析后 得 到 。 基本 单元 体 大小 直接 少 ; 结果 同时 也表 明 , 使用一块 3 0 a r m厚 的弹
1概述
随着 计 算 机 信 息技 术 的 飞速 发展 和 三维 数 字 化 产 品定 义 在 飞机 设 计 中 的 广 泛应 用 ,为各 种 军 用 和 民用 飞机 高 精度 、 低成本 、 短 周期 的研 制 需 求 , 以数 字 量 为 制造 依 据 的协 调 方 式 逐 渐 成 为 现 代 飞 机 研 制 的 主流 。在 飞 机 蒙皮 零件 制 造 方 面 , 最 主要 的成 形方 法 是 拉伸 成形 , 它 以理 论 数摸 为依 据 数控 加 工 拉形 模 , 以有 限元 仿 真 优 化 后 的拉 形 轨 迹 代 码 为 依 据 进 行 蒙 皮拉 形 , 以数控 加 工 的拉 形模 为 依 据检 验 蒙皮 零 件 。 该方 法提 高 了拉 形模 的制 造精
2 Q !
Q :Q ( 工)
C h i n a N e w T e c h n 0 l o g i e s a n d P r o d u c t s
工 业 技 术
浅论多点柔性模具在飞机蒙皮成形中的应用
魏 志 刚 ( 四 川 成都 6 1 0 0 0 0 ) 摘 要: 多点模 具技 术是 将柔 性制 造和 计 算机技 术 结合 为一体 的 先进 制造技 术 , 其核 心是 将 传统 的整体 拉 形模 具 离散 成规 则 排 列 的基 本单 元体 矩 阵 , 形 成 多点式 、 可数 字化 控 制的模 具 , 配合 蒙皮拉伸 机 , 可进 行 不 同形 状 蒙皮零 件 的拉形 。 关键 词 : 多点模 具 ; 数 字化 ; 蒙皮拉 形 ; 应用 , 中 图分类 号 : V 2 6 文献 标 识码 : A