[发明专利]大曲率混杂结构零件的外型控制方法

说明书

本发明提供大曲率混杂结构零件的外型控制方法，包括：零件外型分析步骤；成型工装设计参数的选择步骤，进行仿真分析，确定零件外型中可能的超差区域及超差范围，确定成型工装的设计参数；成型工装的制造步骤，制造成型工装，在工装型面的与零件可能的超差区域相应的位置设置可调点；设计及制造可调工装的步骤；零件成型步骤，将工装型面调整成理论型面，对零件进行成型；零件外型的控制步骤，对得到的零件的外型进行检测分析，找出超差区域及超差范围，调整工装型面的与所找出的超差区域相应的可调点，再次对零件进行成型，然后再对制出的零件的外型进行检测分析并对成型工装进行调整，反复迭代直至得到完全满足零件外型要求的工装型面。

技术领域

本发明涉及复合材料成型领域，具体涉及一种大曲率混杂结构零件的外型控制方法。

背景技术

在航空制造领域中，前缘类零件一般都采用U型大曲率结构。其中，外型控制是大曲率结构零件制造过程中最大的技术难点之一。

对此，在专利文献1中，提供了一种大曲率全型面薄壁板的制造工艺方法，包括以下步骤：(1)外腔型面粗加工；(2)内腔型面粗加工；(3)自然失效；(4)打平面消除变形，并扩、铰工艺孔；(5)内腔型面半精和精加工；(6)填充石膏；(7)外腔型面半精和精加工；(8)钳工打光等工艺流程。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：CN103639655A

上述现有技术主要是借助先进设备来控制相关工艺参数、优化机械加工工艺，以达到零件精确的外型要求。该方法不仅能够精确控制大曲率零件外型，也能够使操作流程化、标准化，从而提高生产效率与零件合格率。但是，该方法仅适用于金属零件成型。

当前，从减重、抗击鸟撞等角度出发，大曲率混杂结构的构型得到了越来越广泛的应用。但是，由于金属与复合材料的热膨胀系数不一致，导致胶接后零件的变形趋势不易预测，单纯依靠后期机械加工无法保证外型及内部质量。而且，对于金属与复合材料的混杂结构零件的制造，由于金属与复合材料的变形趋势不一致，只依靠机械加工和材料特性很难找到一致的方式，加工过程也会对零件内部质量造成不可逆的损伤。目前混杂结构零件成型一般采用阴模成型的方式，但由于零件变形趋势不明确，只能通过修模并反复迭代来达到零件外型要求。该方法成本高、周期长，而且修模具有很大的不确定性，从而导致零件外型超出规定的外型要求。

因此，亟需一种大曲率混杂结构零件的外型控制方法，能够实现对大曲率混杂结构零件外型的精确控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大曲率混杂结构零件的外型控制方法，借助可调工装，对大曲率混杂结构零件的成型工装的工装型面进行调整，从而能够实现对大曲率混杂结构零件外型的精确控制。

本发明通过下述方案来实现上述目的。