模具结构对热压罐成型过程中模具温均性与热变形的影响

热压罐成型过程中模具的温度均匀性以及成型过程温度载荷作用下模具产生的热变形,对于复合材料构件的成型质量有着重要影响,是模具设计的关键技术指标。本研究建立了基于数值模拟的热压罐成型过程中模具温度场计算与热力耦合分析方法,分析了热压罐成型过程中框架式模具的温度场和热变形、热应力分布。在此基础上,针对框架式模具的典型结构特征进行了参数化计算,分析了通风孔形状、通风孔大小、支撑板排布间距对模具型面温度均匀性和模具整体热变形的影响规律。

大型复合材料Invar钢模具型板预成形适应性研究

针对Invar钢模具型板形状复杂多样,传统加工方法效率低、质量低等缺点,借鉴双曲度船体外板成形加工经验,对活络方形压头非对压技术在Invar模具型板预成形加工上的适应性进行了研究。对Invar钢的材料特性、形状特点、成形工艺进行了分析,成形结果表明活络方形压头非对压技术结合大吨位油压机能够有效地加工Invar钢模具型板,成形精度满足Invar钢模具型板预成形生产要求。

厚板Invar钢多层多道焊与多层摆动焊效率与接头质量对比分析

对19 mm厚Invar钢板进行多层多道焊和多层摆动焊对接试验,计算分析了这两种工艺的功耗和效率,并通过观察和测量Invar钢焊件的金相组织和显微硬度以比较两种焊接方法的焊接接头质量。结果表明,在连接厚板Invar钢时,由于多层摆动焊焊道数少于多层多道焊焊道数,多层摆动焊所用焊接时间较少、效率更高、功耗更少;多层摆动焊的层间重熔区熔合良好,而多层多道焊接接头处观察到明显的未熔合缺陷;多层摆动焊的热影响区宽度远小于多层多道焊;多层摆动焊的平均晶粒尺寸及显微硬度均略大于多层多道焊。

模块化柔性飞机装配生产线设计

针对传统飞机装配生产线自动化程度和效能低的问题,研究设计了一条模块化柔性飞机装配生产线。将传统的部装生产线和总装生产线规划为一条装配生产线,根据装配流程和就近布置原则对总装区、部装区、组装区进行模块化分区,并对装配生产线中的装配工装、制孔设备和工作平台等进行模块化设计,设置通用的移动接口和能源信息接口。通过对飞机装配生产线效能分析得出:在不大幅增加建设成本的基础上,模块化柔性飞机装配生产线中装备利用率大幅提升,整体自动化程度显著提高,装配周期明显缩短。

飞机机翼模块化装配技术研究

针对某大飞机机翼模块化工程实现,对飞机部件模块化装配技术背景和机翼模块化特征进行了分析,梳理出了机翼模块化流程和影响因子,从机翼模块化装配流程、机翼模块化/集成化装配、活动翼面模块化调装与测试3方面进行了工程设计。对机翼集成化/柔性化装配的高集成工作平台、柔性化滑轨安装车和活动翼面单元化测试的控制逻辑结构、测试方法、测试设备规划进行了详细的设计分析。最后对机翼模块化装配实施与应用效果进行了介绍。

大型复合材料机身壁板调姿定位与真空吸附柔性工装设计

针对大型复合材料机身壁板需要调姿定位和无损夹持的问题,提出基于混联调姿和真空吸附的柔性工装结构方案。在对复合材料壁板调姿定位工艺流程和真空吸附工艺流程分析基础上,设计一种集成了串联式的X向和Y向十字滑台、并联式的Z向和B角调整模块、真空吸附和A角自适应调节的柔性工装结构,并通过柔性工装试验件进行了功能试验。试验结果表明:调姿定位和真空吸附柔性工装调姿平稳、定位准确、真空吸附安全可靠,满足调姿定位和无损夹持功能要求。

自动铺丝机H∞张力控制系统设计

预浸料丝束自动铺放过程中要求丝束具有稳定张力。在复杂曲面铺放时,铺丝头末端运动速度的剧烈变化对张力控制精度造成极大的干扰,为保证丝束张力的稳定,提出一种主动控制与被动控制相结合的张力控制方法。首先通过放卷伺服电机主动控制实现丝束恒指张力,并设计被动舞蹈辊结构参数,实现高频张力波动的实时补偿;其次采用H∞混合灵敏度方法设计张力控制器;最后铺丝头执行器的实验结果表明,铺放速度稳定时的张力波动误差为2%,以最大加速度4m/s2做加减速时,张力变化不超过1N。

基于机器视觉的飞机总装测试显控板状态自动识别

飞机总装配阶段的大量机载功能测试需通过驾驶舱内部显控板状态读取反馈结果,传统方式采用人员在环的开环测试方法,存在效率较低、准确率受人为影响、数据无法溯源等问题。为解决上述问题,提出了一种基于机器视觉的飞机显控板状态识别方法,用于在飞机总装测试阶段代替人工读取记录操作,由机器视觉系统自动获取和判读驾驶舱内部显控板状态信息。经测试,采用该方法可以准确判读模拟显示页面各项状态参数,能够显著提高飞机总装阶段机载功能测试效率和准确率。

基于激光选区熔化工艺制备的TC4制件应用研究

本文使用激光选区熔化(SLM)工艺制备TC4钛合金标准试样以及典型零件。通过进行不同热处理工艺实验,研究了材料金相组织及常规力学性能,并获得最优热处理工艺。确定了800℃为最优退火温度,兼顾材料组织均匀性与力学性能,并通过测试高周疲劳S-N曲线,对制件进行力学性能的全面评价。TC4在107次高周疲劳循环应力的环境中疲劳极限σR为350 MPa,表现出稳定的疲劳强度。最终通过典型零件地面功能试验考核,获得SLM成形TC4零件关键应用性能参数,为TC4金属3D打印零件的应用提供依据。

防差错技术在航空产品中的应用

从航空产品常见差错出发,提出了产品设计防差错、工艺防差错、工装设计防差错具体方法和措施。