飞机前缘蒙皮数字化精确拉形技术.pdf

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1、第44卷增刊2012年4月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics＆AstronauticsV01．44No．SApr．2012飞机前缘蒙皮数字化精确拉形技术刘垒徐应强(I-海飞机制造有限公司钣金制造车问，上海。200436)摘要：总结分析飞机前缘蒙皮的成形工艺特点．选取典型零件，设计加载轨迹方案及参数，利用有限元分析进行工艺参数优化，分析主要工艺参数对成形的影响规律．根据有限元优化结果，利用ASSFCAEFET600软件生成数控代码，进行生产性实验争潮量分析，获得了合格酶零件，实现飞机前缘蒙皮精确往仲成形。关键词

2、：饭金成形}拉伸成形；前缘蒙皮；数控中国分类号：V215．5文献标识码：A文章编号：1005—2615(2012)S-0079—04NumericalPreciseStretchFormingforAirplaneLeading—EdgeSkinComponentLiuLei，XuYingqiang(SheetMetalWorkshop，ShanghaiAircraftManufacturingCo．Ltd．，Shanghai，200436，China)Abstract：Theformingcharacteristicsofairplaneleading-edgeskin

3、componentaresummarizedandana-lyzed．Theloadingpathschemeswithparametersaredesignedfortypicalleading—edgeskincomponent．Theformingparametersareoptimizedandtheinfluencesofmainprocessparametersonformingqualityarediscussed．Thecomputernumericalcontrol(CNC)codesaregeneratedbyASSFCAEFET600soft·war

4、eaccordingtooptimizationresult．Theproductiveexperimentsandmeasurementanalysisarecarriedout．ThequalifiedpartRreobtained，whichrealizesthenumericalprecisestretchformingforairplaneleading—edgeskincomponent．Keywords：sheet—metalforming；stretchforming；leading—edgeskincomponent；computernumericalc

5、ontrol(CNC)蒙皮类零件是飞机上的主要零件类型之一，在机身、尾段、机翼、压力舱以及引擎舱等关键部位大量采用。随着现代飞机性能指标要求的不断提高，飞机设计中的蒙皮零件形状日趋复杂，结构尺寸大、相对厚度小、结构刚度差外，而且外形复杂、截面上有凸有凹，成形时金属变形极不均匀。要保证合格的零件，不允许出现破裂、局部起皱、粗晶和滑移线等成形缺陷，这使得成形难度随之增加。在航空工业中，拉伸成形(简称拉形)是常用的板料成形方法，拉形是飞机蒙皮类零件的主要成形方式之一，在飞机制造业中有着重要的地位u】。拉收稿日期：2011—10-10；修订日期：2011—12—01通讯作者：刘垒

6、，男，工程师，E—mail：11d128163@163．com。形一般是通过设备上央持毛料的夹钳与拉形模具的相对运动，最终获得模具型面的曲面形状。国外对蒙皮拉形的研究内容包括拉伸成形的基础机理、解析分析[21和有限元模拟以及回弹补偿修模[3]，并开发了自动化程度较高的蒙皮拉形过程分析软件S3F。在国内，蒙皮拉形技术的系统研究工作主要集中在航空主机厂和jE京航空航天大学，从复杂蒙皮拉形工艺技术、镜面蒙皮成形机理、有限元仿真软件开发、工艺参数优化和工艺设计与制造系统软件开发等方面进行了研究[4]。为了提高生产能力和工艺水平，以满足13益增80南京航空航天大学学报第44卷加的蒙

7、皮生产需要，上海飞机制造公司引进了国外先进的数控蒙皮拉形设备。随后又针对特定设备开发了相应的工艺设计软件，能够根据设定的毛料尺寸、延伸率和包覆角等工艺参数，给出用于有限元仿真的输入文件以及设备相应的数控代码，既可以利用商业有限元软件对拉形过程进行模拟仿真，又可以直接进行生产试验。这些设备和技术的改进，在很大程度上提高了生产效率，在实现蒙皮零件的数字化生产方向上迈出了坚实的一步。飞机前缘类蒙皮零件具有曲率半径小、生产精度要求高等特点，且在生产中一般使用铝合金T料进行拉伸成形。拉伸过程中卸载回弹引起的不贴模问题是制约前缘蒙皮成形精