[发明专利]一种基于展开层的变厚度蒙皮的展开方法

说明书

本发明涉及飞机蒙皮展开技术领域，公开了一种基于展开层的变厚度蒙皮的展开方法，计算零件的不同区域及不同展开层位置的展开尺寸偏差，得到整体误差最小的展开层位置，将此位置作为实际展开层进行零件的展开；其中，展开尺寸偏差△l，△l＝△l₁+△l₂，△l₁为几何展开尺寸偏差，△l₂为延伸量。计算零件的不同区域及不同展开层位置的展开尺寸偏差，得到整体误差最小的展开层位置，将此位置作为实际展开层进行零件的展开。采用上述方法可实现变厚度蒙皮的展开，且展开误差小于几何法展开的误差；而且，本方法可展开FTI、Dynaform等有限元软件也无法精确展开的复杂零件的展开；再者，本方法简单，对操作人员水平要求不高。

技术领域

本发明涉及飞机蒙皮展开技术领域，尤其涉及一种基于展开层的变厚度蒙皮的展开方法。

背景技术

钣金加工是机械生产中的一个重要组成部分，钣金件在航空航天、船舶制造、汽车等行业中有着十分广泛的应用。以航空工业为例，钣金零件作为现代飞机机体的重要组成部分，一般占整机零件总数的30％以上，因其具有结构复杂、精度要求高、多品种小批量等特点，该类零件的制造工时通常要占到整架飞机总工时的15％，因此钣金零件的制造过程将直接影响着飞机的整机质量与生产周期。在钣金零件的制造过程当中，展开是其中十分重要的一道工序。

飞机机体中大量使用的蒙皮、隔框、翼肋等典型零件，构型复杂、不等厚且厚度分布不均，使得传统的几何法、解析法和经验法等展开技术已很难适应现代飞机研制的要求，FTI、Dynaform等专业有限元软件也无法实现复杂钣金件的展开，ABAQUS、ANSYS等通用有限元软件对零件的展开方法对工艺人员的要求较高。

因此，需要寻找操作简单、精度较高、适合航空钣金件生产所需的展开方法，为实现航空领域的钣金数字化制造打下坚实基础。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于展开层的变厚度蒙皮的展开方法，其可实现变厚度蒙皮的展开，且展开误差小，而且本方法简单，对操作人员水平要求不高。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种基于展开层的变厚度蒙皮的展开方法，计算零件的不同区域及不同展开层位置的展开尺寸偏差，得到整体误差最小的展开层位置，将此位置作为实际展开层进行零件的展开；

其中，展开尺寸偏差△l，△l＝△l₁+△l₂，△l₁为几何展开尺寸偏差，△l₂为延伸量。

作为一种基于展开层的变厚度蒙皮的展开方法的优选技术方案，展开层位置的选择包括如下步骤：

S1、根据厚度分布，沿蒙皮宽度方向将零件分成多个区域；

S2、在每个区域上选择代表该区域的特征面；

S3、每个所述特征面上选择一个最具展开代表性的厚度δ_p；

S4、在0＜δ＜δmax/2范围内选择合适数量的展开层位置。

作为一种基于展开层的变厚度蒙皮的展开方法的优选技术方案，其中，

δ为蒙皮的厚度，R为蒙皮的半径，为蒙皮的内侧面的弧长，为蒙皮的外侧面的弧长。

作为一种基于展开层的变厚度蒙皮的展开方法的优选技术方案，其中，△l₂＝η×δ×l，η为材料延伸比，l为蒙皮毛料展向长度。

作为一种基于展开层的变厚度蒙皮的展开方法的优选技术方案，其中，