高娜
摘 要: 飛機的發(fā)展在不斷提升,從以前的手工到現(xiàn)代的自動化,在飛機的整個結(jié)構(gòu)中,鈑金零件的比重非常大,它的制造質(zhì)量直接影響飛機性能和使用壽命,本文研究飛機蒙皮成形方法,橡皮囊成形,柔性多點模具,蒙皮切邊,提高飛機鈑金零件的質(zhì)量。
關鍵詞: 橡皮囊成形;柔性多點模具;蒙皮切邊
1.橡皮囊成形
橡皮囊成形的基本原理是通過以橡皮囊為彈性凹模(凸模),再通過囊中液體產(chǎn)生壓力使材料貼附于模胎表面而使零件壓制成形。在這個過程中橡皮囊是作為軟模,在成形的過程中,設計人員只需要設計半模,無需繁瑣的合模過程,通過使用這種技術(shù),在零件的成形中縮短制造周期,同時降低制造成本。
這種成形技術(shù)不僅可以單獨生產(chǎn),它還能實現(xiàn)一次充壓對多個零件同時成形,即使零件的數(shù)量多,但表面質(zhì)量還是能夠保證,可適用于不同料厚成形等顯著特點,所以在飛機鈑金零件的制造上,得到廣泛的使用。
橡皮囊一步逆成形法是橡皮囊成形技術(shù)中的一種,它的成形法是基于對數(shù)應變及全塑性變形理論的一種方法,原理示意圖如圖1.1,它的基礎是通過設計完成的零件開始,對最終構(gòu)型上的每一節(jié)點進行不斷迭代,通過這種方法得到零件上各個節(jié)點,從而獲得板料初始形狀。
2.柔性多點模具
蒙皮零件在飛機結(jié)構(gòu)中屬于覆蓋件,它的種類特別多,尺寸也不同,剛性差的特點,在對制造的時候傳統(tǒng)的模具是實現(xiàn)不了的,在傳統(tǒng)的制造中需要人力特別大,還需要每一個蒙皮零件對應一個模具,制造成本非常大,隨著科學的發(fā)展,的柔性多點模具具有快速調(diào)形所需模面、一模多用等優(yōu)勢,極大的解決了剛性模具存在的問題,對于加快新機型的研制速度有極大的促進作用。如圖2.1。
柔性多點模具機械系統(tǒng)由沖頭、調(diào)形單元、驅(qū)動單元、鉆孔單元幾個部分組成,電氣控制系統(tǒng)是模具最復雜的部分,它的組成分為六個部分,分別為多軸控制管理器、PC 機、多臺交流伺服電機、多臺智能數(shù)字伺服驅(qū)動器、若干個 CANOPEN 輸入輸出模塊,同時在整個控制系統(tǒng)中還需要很多輔助元件,例如繼電器、電磁閥等。
3.蒙皮切邊
在飛機蒙皮零件的制造中,傳統(tǒng)制造模式不適應現(xiàn)代飛機快速研制和批生產(chǎn)的要求,在加工的時候急需研究基于柔性多點夾持工裝的蒙皮切邊技術(shù),而該項技術(shù)的核心就是柔性多點夾持工裝的設計與制造。
在飛機蒙皮的制造中,切邊是指一個工序,具體包括輪廓外緣切割、切槽口、切方形孔、長方形孔、橢圓孔、制孔等加工內(nèi)容。在對切邊的具體加工中,根據(jù)設備的不同,可以為凈邊銑切或銑邊,它的使用設備為風動銑切機或數(shù)控銑床等銑切設備,也可以采用振動剪、滾剪、直線鋸等。
在蒙皮的切割中,為了保證加工中邊緣的質(zhì)量,在切割方法的選用上不要采用激光切割、等離子切割、氣割等熱切割方法,而采用機械切割或高壓水切割方法,其中機械切割應用最為廣泛。所以工裝的設計和選用上就變得非常重要,可重構(gòu)柔性夾持工裝,這種工裝可以大幅度減少用于切邊、化銑、焊接、裝配和測量檢驗的工作量,同時還能提高蒙皮的切邊質(zhì)量和精度,工作的結(jié)構(gòu)和工作原理如圖3.1。
結(jié)論
在飛機零件的研究中,鈑金零件的精度嚴重制約飛機數(shù)字化制造和裝配,在實現(xiàn)飛機鈑金零件精確化、柔性化、數(shù)字化的制造中,通過對飛機橡皮囊成形方法的分析,研究出對毛坯快速設計和成型的方法,以及研究出切邊技術(shù),配套的柔性夾持等關鍵性技術(shù),將飛機的制造質(zhì)量和使用壽命得到有效的提升,保證旅客的人身安全。
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