摘要:飞机是由多个构件共同构成,每个构件的性能都会对飞机的质量和性能造成一定影响,而蒙皮作为飞机中一项重要构件,其性能对飞机的整体质量会造成直接影响。因此,在飞机蒙皮制造期间,为了保证其强度能够满足应用需求,要对蒙皮拉伸成型工艺进行合理应用。下面,针对飞机蒙皮拉型模的设计内容进行探究。
关键词:飞机蒙皮;飞机性能;拉型模;设计方法
拉型模主要被应用飞机蒙皮等不同类型的零件中,对飞机蒙皮拉伸成型起到关键作用,使最终制造的飞机蒙皮材料形成曲率大、光滑的成型特点,可以满足飞机的应用需求,能够提升飞机质量。
1 飞机蒙皮
飞机蒙皮指的是包围在飞机骨架外,而且采用铆钉或粘接剂方式固定于飞机骨架上,进而形成飞机气动力外形的一种锥形构件。在飞机的整体结构中,飞机蒙皮和骨架两者形成一个整体结构,其具有较强的刚度和承载力,但是,其自身重量较强,对其进行应用,能够起到传递气动荷载和承受力的作用。飞机的蒙皮在飞机结构上的位置如图1所示
图1 飞机蒙皮在飞机结构上的位置
图1 飞机蒙皮在飞机结构上的位置
2 设计飞机蒙皮拉型模型面的合理措施
飞机蒙皮拉伸时,材料应变会对成型质量造成直接影响,飞机蒙皮拉伸期间,可能会出现滑移、破裂等缺陷,这与材料不均匀变形都有着紧密联系,可见,在飞机蒙皮拉伸成型期间,要保证变形均匀,避免出现质量问题,以免对飞机的整体性能造成不良影响,因此,要做好飞机蒙皮拉型模的型面设计,保证最终设计内容的合理性[1]。飞机蒙皮拉型模的设计是一项对技术要求很高的工作,实际设计期间,要严格遵循下列原则进行设计:
构建成型模具空间坐标系,模具设计时要确保型面切向连续,同时,要对模具边缘部位切向方向进行适当工艺补偿,能够确保截面的形状和长度都能够达到相应的要求和标准[2]。除此之外,拉伸飞机蒙皮的毛料应当要求飞机蒙皮毛料与装夹方向截面线要尽量在同一个水平面上,而要想实现这一要求,要构建一个符合实际加工期间的坐标系,通过对该坐标系进行应用,完成相应的加工[3]。
建设内部工艺补充面,同时,要采取合理措施对飞机蒙皮进行休整,保证最终生产的飞机蒙皮能够满足应用需求。在拉伸飞机蒙皮期间,飞机蒙皮的边缘和内部通常都是不完整或不规则情况,因此,在进行飞机蒙皮拉型模的设计时,要修补这些部位,从而保证飞机蒙皮拉伸成型时,曲面切向可以保持连续,能够避免在加工期间出现尖角问题,以免导致最终生产的飞机蒙皮拉伸质量达不到应有的高要求。
构建外围工艺补充面。在飞机蒙皮加工期间,通过对该补充面进行应用,能够保证最终通过工艺加工的飞机蒙皮表面足够光滑,同时,人员在生产期间合理调整工艺补充面,确保飞机蒙皮中的截面线长度基本相等。
做好成型仿真,分析仿真模型,通过适当方式完成对模具型面情况的调整。在完成飞机蒙皮的拉型模设计后,可以确保模具上的每个截面长度都可以保持相同,需要工艺人员注意的是,截面线长度相同无法保证飞机蒙皮拉伸成型后的应变均匀分布[4]。因此,在设计模具时,要注重模具面起伏程度和型面局部曲率等各项情况,这些因素都会对飞机蒙皮拉伸成型后的最终质量造成直接影响。因此,要依据实际情况,构建相应的模型,利用模型完成相应的评估,进而完成对成型模具型面情况的调整,使最终生成的模型质量能够满足应用需求。
初步设计蒙皮拉型模后,要对模具进行适当仿真,通过适当仿真,能够实现对模具的具体可靠性进行合理验证,如果通过验证发现飞机的模具无法满足应用需求,要对造成这一问题的原因进行分析,采取合理措施对出现的问题进行处理,提高模具性能,保证最终设计的模具能够满足应用需求。完成上述要求后,将飞机拉伸成型的各项工艺参数都输入到相应的仿真软件中,完成各项参数输入后,要完成相应的仿真计算,确保加工的顺利开展[5]。在进行飞机蒙皮加工期间,在仿真飞机蒙皮拉伸形成结果时,若一些区域发生了塑性较大的改变,要在对具体情况进行全面分析基础上,对设计进行适当修改,进而减少这一区域发生的变形,或者消除这一变形。完成飞机蒙皮拉型模设计的修改后,要构建分析模型,对该模型进行应用,完成对修改后出现的塑性区域进行分析,对设计的可靠性进行验证。
飞机蒙皮拉伸成型是一项复杂的生产工艺,在实际加工中的重点就是设计好飞机蒙皮拉型模,通过对蒙皮模具的合理应用,能够实现传统设计方法无法完成的加工工艺。在设计和加工复杂模具型面时,要通过合理的方式改进传统工艺,采用详细有效的模具型面设计方法,精准设计模具,从而保证飞机蒙皮拉伸期间,各个部位的变形都能够均匀变形,提高飞机蒙皮性能。此外,在设计模具期间,采用有限元仿真模具设计,将该设计方式作为设计模具的一种合理的辅助手段,以此对设计的模具型面是否合理进行验证,大量的实践经验证明,对复杂蒙皮的拉伸,可以采用“截面线等长”设计方法,以及有限元辅助建模两种技术进行适当结合,这能够简化复杂蒙皮拉型模的设计,进而能够高效的完成相应的设计工作,进而提升最终的飞机质量,满足应用需求。
3结束语:
设计飞机蒙皮的拉型模,型面是形成飞机蒙皮拉伸成型质量的关键。飞机蒙皮拉型模的结构十分复杂,在设计模具期间,为了提升飞机蒙皮的质量,要对“截面线等长”设计方法进行应用,从而使蒙皮可以被合理应用到飞机中,提高飞机的整体质量。
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