航空发动机外部管路工装数字化设计

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1、航空发动机外部管路工装数字化设计1’ooUngDigitalDesignOfAeroengineExternalPipeline中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司罗敏【摘要】外部管路工装数字化设计以Teamcenter数据管理系统为平台，开发全三维数字化工装研发模式。将模块化设计的理念应用到工装设计中，构建工装数据库，搭建工装数字化设计的系统构架，实现工装设计知识和经验的积累、重用与共享，实现工装数据的有效管理和状态控制。关键词：外部管路工装数字化工装数据库lABSTRACT】Asaplatform，Teamcenter，thedatamanagementsystem，isu

2、sedbyexternalpipelinetoolingdigitaldesigntodeVelopresearchmodeofthree—dimensionaldigitaltooling．Meanwhiletheconceptofmodularizationisappliedinthetoolingdesigntocons仃uctthetooIingdatabaseandthesystemfhmeworkoftoolingdigitaldesign．Thusitisrealizabletoacc啪ulatemetool-ingdesignknowledgeandexperiencew

3、hichcanbereusedandshared．Itisalsoachievabletoe行ectiVelymanagethetOolingdataandcon仃olitsstatus．Keywords：ExternalpipelineTbolingDigitiza—ti仰ToonngdatabaseDoI：10．16080门．issnl671．833x．2015．15．018外部管路是航空发动机的血脉，数量很多、形状各异，负责为发动机输送燃料、液压油、气体等工作介质。由于外部管路空间结构复杂，多采用焊接工艺。在外部管路组件的成型与焊接过程中，工装是必不可少的。据统计，每个型号发动机外

4、部管路的专用工装数量都在200套以上。目前，国内航空发动机制造公司面临着多种型号飞机同时研制及批量生产的问题，而且研制过程中，外部管路零件改型频繁，产品结构日趋复杂，生产准备时间一般要占整个研制周期的50％以上，而工装的设计制造又占生产准备时间的50％～70％⋯，因此减少外部管路工装设计、制造周期是减少生产准备周期的关键。工装设计是外部管路研制过程中的重要环节，目前工装设计存在的主要问题是：(1)外部管路结构复杂、形状各异，因此工装种类多、需求量大。(2)工装开发的进度直接影响产品制造。(3)工装的设计模式还是沿用传统的习惯，已经不18航空制造技术·201s年第15期能适应对产品制造快速

5、反应的要求。(4)工装设计与工艺设计、产品设计脱节，工装设计未能充分利用外部管路三维产品模型。(5)以模拟量传输协调各工艺环节的“串行工程”模式严重阻碍了外部管路制造质量的提高及研制周期的缩短。(6)外部管路工装作为一种专业化产品，需要丰富的设计经验，设计人员的经验和技能将直接影响产品的设计结果。但是设计知识与设计经验的传承和积累缺少平台。为此，要采用数字化的手段，以产品数据管理软件和三维数字化设计软件为基础，搭建外部管路数字化工装设计系统；确定工艺工装设计业务协同管理方案，实现单一数据源的工艺工装设计并行工作模式；将数据管理和流程管理推广到外部管路工装设计的各环节，实现工装设计流程及更

6、改流程的有效管理；将全三维数字化产品研发技术MBD应用于工装设计，通过工装设计知识经验的积累和重用，以及工装设计的模块化应用，实现工装快速设计，达到设计的标准化和规范化【2】。1外部管路工装数字化设计的技术方案1．1外部管路工装数字化设计的愿景目标目前，航空发动机外部管路已经实现了基于电子样机的数字化设计与制造，并且实现了三维数字化模型在Teamcenter共享平台的发布，这就为基于管路三维模型的工装全三维数字化设计提供了依托。外部管路工装的数字化设计是采用数字量传递方式，将模块化设计的理念应用到工装设计中，通过对工装的模块化分类应用，实现工装设计知识和经验的积累和重用口】。在Teamc

7、enter共享平台下建立工装资源库，实现工装数据查询、参考和重用，实现工装上游数据的有效管理和状态控制，促进工装的创新设计，实现工艺工装设计的快速并行协同作业，从而达到缩短外部管路设计制造周期、改进质量、减少成本的目的。具体要实现下面几个目标：(1)提高工装标准化、系列化程度。针对外部管路零件的分类，把其常用工装扩充为企业标准，减少工装设计工作量，简化工装制造工艺。数字化设计与制造。

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