一種框肋零件中無下陷連續(xù)彎邊的回彈補(bǔ)償方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于飛機(jī)制造技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種框肋零件中無下陷連續(xù)彎邊的回彈 補(bǔ)償方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 框肋零件是飛機(jī)飯金零件的主要零件，常用于機(jī)翼翼肋、機(jī)身隔框等處，彎邊是框 肋零件主要結(jié)構(gòu)要素，外緣彎邊大多與蒙皮搭接，內(nèi)緣彎邊起加強(qiáng)作用，其中一類彎邊為無 下陷連續(xù)彎曲的彎邊，多位于框肋零件內(nèi)側(cè)，其回彈補(bǔ)償準(zhǔn)確度決定了其制造準(zhǔn)確度。
[0003][0004] 相對于常見的框肋零件單彎邊，連續(xù)的兩個彎邊在成形過程中會相互影響，若還 按單彎邊回彈補(bǔ)償計算方法對連續(xù)彎邊進(jìn)行回彈補(bǔ)償，就會導(dǎo)致補(bǔ)償過度，零件成形后彎 曲角度小于設(shè)計零件的彎曲角度而不滿足設(shè)計要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[00化]要解決的技術(shù)問題
[0006] 本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一或至少提供一種有用的商 業(yè)選擇。為此，本發(fā)明的一個目的在于通過一種框肋零件中無下陷連續(xù)彎邊的回彈補(bǔ)償方 法，針對框肋零件無下陷連續(xù)彎邊進(jìn)行分次補(bǔ)償，并確定連續(xù)彎邊回彈補(bǔ)償修正系數(shù)，實現(xiàn) 精確成形。
[0007] 技術(shù)方案
[0008] 在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出一種框肋零件中無下陷連續(xù)彎邊的回彈補(bǔ)償方 法，其特征在于：包括W下步驟：
[0009] 步驟1:采用W下步驟形成型面sr:
[0010] 步驟1. 1 :提取連續(xù)彎邊Fi的外形面終W及外形面皆的輪廓線Li;沿輪廓線L1 對外形面皆按曲率進(jìn)行外插延伸，得到連續(xù)彎邊Fi的擴(kuò)展外形面巧0 ;擴(kuò)展外形面邱0中 包括彎邊F。的擴(kuò)展外形面巧0和彎邊F。的擴(kuò)展外形面瑞0 ;其中彎邊F。為連續(xù)彎邊F沖 與腹板W連接的彎邊；彎邊F。為連續(xù)彎邊F沖與彎邊F。外側(cè)連接的彎邊；
[0011] 步驟1. 2 :對彎邊Fi2的擴(kuò)展外形面Sf進(jìn)行離散，得到擴(kuò)展外形面奸2"的截面線 巧，i= 1，2，...11-1，11;所述截面線巧由圓角區(qū)截面線學(xué)和和凸緣區(qū)截面縷1^構(gòu)成； [001引步驟1. 3 :對于每一段圓角區(qū)截面線解，根據(jù)下面公式計算回彈補(bǔ)償后的圓角外 半徑卻2'和回彈補(bǔ)償后的彎曲角度6T;
[001引其中玲2為圓角區(qū)截面線ifj的彎曲角度，姆為圓角區(qū)截面線辟的彎曲內(nèi)半徑， 為根據(jù)框肋零件材料牌號及熱處理狀態(tài)、零件厚度S、zr的彎曲內(nèi)半徑野、彎曲角 度，從《航空制造工程手冊》飛機(jī)模線樣板分冊中的"D-0"值表中查詢得到的回彈角，K 為根據(jù)零件厚度5從《航空制造工程手冊》飛機(jī)模線樣板分冊的K值表中查詢得到的中性 層系數(shù)；
[0016] 步驟1.4 :根據(jù)步驟1.3得到的回彈補(bǔ)償后的圓角外半徑Sf和回彈補(bǔ)償后的彎曲 角度《2'對截面線片進(jìn)行重構(gòu)，得到回彈補(bǔ)償后截面線if;利用所有n條回彈補(bǔ)償后截面 線皆'生成回彈補(bǔ)償后的擴(kuò)展外形面sr;
[0017] 步驟1. 5 :接和回彈補(bǔ)償后的擴(kuò)展外形面嶺0'與彎邊F。的擴(kuò)展外形面Sr，得到 型面邸'；
[0018] 步驟2 :采用W下步驟確定彎邊F。的回彈補(bǔ)償修正系數(shù)入：
[0019] 步驟2. 1 :對連續(xù)彎邊Fi和腹板W構(gòu)成的零件Pi，利用數(shù)值模擬軟件進(jìn)行成形及回 彈過程的數(shù)值模擬，得到回彈后的零件外形面醉0 ;提取彎邊F。與腹板W交線，并對交線進(jìn) 行離散，形成m個離散點，過每個離散點構(gòu)造交線的法平面，法平面與回彈后的零件外形面 邸0相交，得到截面線j= 1，2，...111-1，111，并測量截面線與0'的彎曲角度值《"';
[0020] 步驟2. 2 :對彎邊Fii和腹板W構(gòu)成的零件P11，利用數(shù)值模擬軟件進(jìn)行成形及回 彈過程的數(shù)值模擬，得到回彈后的零件外形面竭0;步驟2. 1中構(gòu)造的法平面與回彈后的零 件外形面Sf相交，得到截面線馬""，j= 并測量截面線與0"的彎曲角度值 谷f,;
[002U步驟2. 3 :根據(jù)W下公式計算彎邊F。的回彈補(bǔ)償修正系數(shù)入
[0024] 其中0 11為彎邊F11的彎曲角度；
[00對步驟3 :采用W下步驟對型面驕e進(jìn)行回彈補(bǔ)償：
[00%] 步驟3. 1 :對型面Sf進(jìn)行離散，得到彎邊外形截面線C，k= 1，2, ... ^1，1，彎邊 外形截面線由彎邊圓角區(qū)截面線if和凸緣區(qū)截面線zr組成；
[0027] 步驟3. 2 :對于每一段彎邊圓角區(qū)截面線/^^，根據(jù)下面公式計算回彈補(bǔ)償后彎邊 Fii的圓角外半徑咕'和回彈補(bǔ)償后彎邊F。的的彎曲角度C:
[0031] 其中《I為彎邊圓角區(qū)截面線if的彎曲角度，揖1為彎邊圓角區(qū)截面線￡f的彎曲 內(nèi)半徑，巧f為根據(jù)框肋零件材料牌號及熱處理狀態(tài)、零件厚度5、的彎曲內(nèi)半徑礎(chǔ)1、 彎曲角度終1從《航空制造工程手冊》飛機(jī)模線樣板分冊中的"D-C& "值表中查詢得到的回 彈角； 陽0巧步驟3. 3:根據(jù)步驟3. 2得到的回彈補(bǔ)償后彎邊F。的圓角外半徑和回彈補(bǔ)償 后彎邊F。的的彎曲角度皆'對彎邊外形截面線巧'進(jìn)行重構(gòu)，得到回彈補(bǔ)償后的彎邊外形截 面線巧'，利用所有1條回彈補(bǔ)償后的彎邊外形截面線巧'生成回彈補(bǔ)償后的零件彎邊外形 面苗r。'。
[0033] 另外，根據(jù)本發(fā)明的實施例，還可W具有如下附加的技術(shù)特征：
[0034] 所述一種框肋零件中無下陷連續(xù)彎邊的回彈補(bǔ)償方法，其特征在于：從《航空制造 工程手冊》飛機(jī)模線樣板分冊中的"D-0"值表中查詢得到的回彈角的過程為：由框肋零件 材料牌號及熱處理狀態(tài)找到對應(yīng)的"D-0"值表，然后根據(jù)零件厚度5在表中檢索到一組 厚度值與5最接近的數(shù)據(jù)形成第一數(shù)據(jù)組，接著根據(jù)所提供彎曲半徑在第一數(shù)據(jù)組中檢 索到一組彎曲半徑與所提供彎曲半徑最接近、且彎曲半徑不大于所提供彎曲半徑的數(shù)據(jù)形 成第二數(shù)據(jù)組，最后根據(jù)所提供彎曲角度在第二數(shù)據(jù)組中進(jìn)行檢索，若檢索到彎曲角度等 于所提供彎曲角度的數(shù)據(jù)，則從所述數(shù)據(jù)中查詢得到回彈角，若沒有檢索到彎曲角度等于 所提供彎曲角度的數(shù)據(jù)，則由第二組數(shù)據(jù)進(jìn)行插值，得到所提供彎曲角度對應(yīng)的回彈角。 陽0對有益效果
[0036] 通過本發(fā)明的方法，能夠克服現(xiàn)有單彎邊回彈補(bǔ)償計算方法對連續(xù)彎邊進(jìn)行回彈 補(bǔ)償時，導(dǎo)致補(bǔ)償過度，零件成形后彎曲角度小于設(shè)計零件的彎曲角度的問題，通過連續(xù)彎 邊回彈補(bǔ)償計算實現(xiàn)精確成形。
【附圖說明】
[0037] 本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中：
[0038] 圖1 :連續(xù)彎邊框肋零件；
[0039] 圖2 :連續(xù)彎邊Fi的擴(kuò)展外形面; W40]圖3:彎邊F。的擴(kuò)展外形面巧"離散；
[OOW圖4 :彎邊Fi2的擴(kuò)展外形面Sf截面線回彈補(bǔ)償；
[00創(chuàng)圖5 :回彈補(bǔ)償后的彎邊F。擴(kuò)展外形面站"'； 陽0創(chuàng)圖6:彎邊外形面sr'; W44] 圖7 :零件Pi與零件P11;
[0045] 圖8 :數(shù)值模擬結(jié)果回彈角度測量；
[0046] 圖9 :彎邊外形面辭。離散；
[0047] 圖10:彎邊外形面sr'截面線回彈補(bǔ)償； W48] 圖11 :回彈補(bǔ)償后彎邊外形面。
【具體實施方式】 W例下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0050] W圖1中的連續(xù)彎邊框肋零件為例，該零件由腹板W、彎邊Fi組成，零件材料為 2024-0,零件厚度為1. 4mm，兩個彎邊的彎曲角度為90°，彎曲外半徑4. 4mm。下面結(jié)合附 圖，說明框肋零件無下陷連續(xù)彎邊的回彈補(bǔ)償?shù)木唧w實施過程。
[0051] 步驟1 :采用W下步驟形成型面； 陽0巧步驟1. 1 :提取連續(xù)彎邊Fi的外形面貨W及外形面鮮的輪廓線^沿輪廓線Li對 夕F形面解按曲率進(jìn)行外插延伸，得到連續(xù)彎邊Fi的擴(kuò)展外形面幫°，如圖2所示；擴(kuò)展外形 面邱D中包括彎邊F。的擴(kuò)展外形面卻T和彎邊Fi2的擴(kuò)展外形面媒";其中彎邊F。為連續(xù) 彎邊F沖與腹板W連接的彎邊；彎邊F12為連續(xù)彎邊F沖與彎邊F。外偵蠟接的彎邊。
[0053] 步驟1.2:對彎邊。2的擴(kuò)展外形面噓0進(jìn)行離散，得到擴(kuò)展外形面踏^的截面線 巧，i=l，2，...n-l，n;所述截面線巧由圓角區(qū)截面線If和和凸緣區(qū)截面線構(gòu)成，如 圖3所示。
[0054] 本實施例中，對彎邊Fi2的擴(kuò)展外形面巧"進(jìn)行離散的方法采用的是公開號為 CN102982200A的中國專利《一種飛機(jī)框肋類飯金零件工藝模型設(shè)計方法》中的步驟2的離 散方法。
[00對步驟1. 3 :對于每一段圓角區(qū)截面線if:，根據(jù)下面公式計算回彈補(bǔ)償后的圓角外 半徑馬和回彈補(bǔ)償后的彎曲角度斧2':
[005引其中0尸為圓角區(qū)截面線ZT的彎曲角度，辟為圓角區(qū)截面線Zfj的彎曲內(nèi)半徑，j為根據(jù)框肋零件材料牌號2024-0及熱處理狀態(tài)、零件厚度5 =1. 4mm、,的彎曲內(nèi) 半徑培2=車4筋抑4*4貓訊=3mm、彎曲角度舜2=賀r，從《航空制造工程手冊》飛機(jī)模線樣 板分冊中的"D-0"值表中查詢得到的回彈角，本實施例中查詢得到為2.51°，K為根據(jù)零 件厚度5 = 1.4mm從《航空制造工程手冊》飛機(jī)模線樣板分冊的K值表中查詢得到的中性 層系數(shù)，值為0. 375。計算得到的回彈補(bǔ)償后的圓角外半徑if'為4. 295mm。
[0059] 從《航空制造工程手冊》飛機(jī)模線樣板分冊中的"D-0"值表中查詢得到的回彈角 的過程為：由框肋零件材料牌號及熱處理狀態(tài)找到對應(yīng)的"D-0"值表，然后根據(jù)零件 厚度5在表中檢索到一組厚度值與5最接近的數(shù)據(jù)形成第一數(shù)據(jù)組，接著根據(jù)所提供彎 曲半徑12在第一數(shù)據(jù)組中