变曲率蒙皮数字化制孔法向精度与效率平衡策略

针对数字化制孔应用于不同曲率蒙皮时法向找正精度与效率不平衡的问题开展研究,提出了一种可用于平衡变曲率蒙皮数字化制孔法向精度与效率的制孔法向找正策略。首先,对制孔法向测量精度与找正效率影响因素进行分析,建立了以蒙皮曲率半径和曲率半径变化量为自变量的法向测量最大误差模型,得出了找正次数与找正总时间的线性关系,提出了找正效率量化评价指标;其次,改变法向找正阈值设置方式,将阈值由固定值调整为与蒙皮表面特性相关的函数值,优化了法向测量及找正流程。基于精度与效率平衡的法向找正策略对变曲率蒙皮进行数字化制孔,每孔平均法向找正次数相比原有策略减少75.3%,找正总时间缩短39.9%,制孔效率显著提升。

中机身蒙皮骨架变曲率截面桁条滚弯精确成形工艺研究

为解决C919国产大飞机蒙皮骨架非对称截面桁条的精确成形难题,基于2形及L形型材的2099–T3和T83铝锂合金性能测试评价,获得材料的本构模型和回弹规律。同时提出一种分段式等曲率渐近滚弯新工艺,结合滚弯成形理论分析计算,建立等曲率四轴滚弯有限元模型,并分析了两种型材的滚弯回弹及曲率半径影响因素,模拟结果确定了非对称截面型材的合理滚弯成形工艺参数为:型材与滚轮摩擦系数为0.10~0.12,型材和滚轮之间间隙为0.2 mm,2形型材和L形型材滚弯的左右滚轮极限抬升高度分别为43 mm和30 mm。最终采用分段等曲率渐近滚弯的方法,通过MC4P431IAS数控滚弯机成功生产出合格的变曲率型材,最大间隙值为0.76 mm,成功验证了变曲率滚弯成形方案的可行性和准确性。目前,该研究成果已成功应用于C919中机身蒙皮骨架长桁的滚弯成形生产中。

单曲率变厚度蒙皮数控铣切工艺研究

针对传统的化铣工艺在蒙皮制造过程存在的协调关系复杂、生产周期长和污染严重等问题,以单曲率变厚度蒙皮为例,尝试在五坐标加工中心,以数控铣切的方式加工出蒙皮的厚度下陷。文中介绍了该蒙皮的成形和数控铣切工艺流程,对制造环节中的成形和接刀差问题进行了优化,体现出机加工艺生产蒙皮的优势。

航空变曲率内蒙皮零件精确成形参数优化

为推动复杂曲面航空钣金构件的快速制造,以航空变曲率内蒙皮零件为研究对象,基于冲压拉深技术,通过设计合理的工艺模型并结合有限元分析手段来实现零件的精确成形。以零件减薄率为目标响应值,以压边力、凹模与板料间的摩擦因数、压边圈与板料间的摩擦因数为优化变量,设计3因素5水平正交试验,建立了BP神经网络代理模型,并通过粒子群优化算法(PSO)求解得到最佳的工艺参数组合:压边力为607 kN、凹模与板料间的摩擦因数为0.20、压边圈与板料间的摩擦因数为0.13。采用优化后的工艺参数进行成形仿真,零件的减薄率与成形质量均有所改善,仿真模型的预测值与实际值的平均绝对百分比误差MAPE为2.49%,满足优化精度要求。同时,采用优化后的参数进行工艺试验,一次即成形出合格零件,其实际减薄率与仿真模型预测值的相对误差不大于4.8%,验证了仿真模型的准确性,也证明了优化方法的有效性。