[发明专利]一种复杂蒙皮零件回弹补偿工艺模型建模方法

说明书

本发明提出一种复杂蒙皮零件回弹补偿工艺模型建模方法，针对变曲率的复杂蒙皮零件，提取蒙皮零件基体外形参考面，沿零件成形方向截面线对曲面离散，得到能够表征零件外形的离散线段集合，对每个截面线进行回弹补偿，以补偿后截面线重构型面，形成回弹补偿的工艺模型。本发明能够提高零件成形精度，降低模具制造成本，改善钣金件生产质量。

技术领域

本发明涉及一种复杂蒙皮零件回弹补偿工艺模型建模方法，属于飞机制造技术领域。

背景技术

蒙皮零件是一类典型的飞机钣金零件，是构成飞机气动外形的薄板件和内部结构框架的包皮。通常按其几何外形可分为单曲度和双曲度蒙皮，其复杂性在于曲面曲率多为变曲率，且曲率变化无规律，过零件表面做任意截面与外形面相交，每条交线的曲率变化各不相同。蒙皮零件的结构要素主要包括基体、口框等，其中基体是零件的主结构，它决定了蒙皮零件的尺寸范围和基本形状，其它结构要素附着于基体上产生零件局部形状。

蒙皮零件成形过程中产生的回弹量会直接影响最终的形状准确度，对蒙皮零件的型面进行回弹修正是保证零件精确成形的关键。因此，针对曲率变化的复杂蒙皮零件定义回弹补偿工艺模型，建立一种回弹补偿工艺模型建模方法，能够提高零件成形精度，降低模具制造成本，改善钣金件生产质量。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本方法针对变曲率的复杂蒙皮零件，提取蒙皮零件基体外形参考面，沿零件成形方向截面线对曲面离散，得到能够表征零件外形的离散线段集合，对每个截面线进行回弹补偿，以补偿后截面线重构型面，形成回弹补偿的工艺模型。

一种复杂蒙皮零件回弹补偿工艺模型建模方法，其特征对于曲率变化的复杂蒙皮零件，根据回弹变形量对零件模型型面重构，以应用于模具工作型面设计，该方法具体包括以下步骤：

步骤1：提取蒙皮零件设计模型外形面S^O和工艺分离面F^S，工艺分离面F^S的法向为提取外形面S^O上的沿方向的边界线L^BL和L^BR；

步骤2：任选以下两个步骤之一得到离散截面线i＝1、2、......n：

1、对边界线LBL进行n等分离散，得到离散点P_i^BL，i＝1、2、......n；过离散点P_i^BL作与工艺分离面F^S平行的截平面F_i^SL；截平面F_i^SL与蒙皮零件外形面S^O相交，得到离散截面线

2、对边界线L^BR进行n等分离散，得到离散点P_i^BR，i＝1、2、......n；过离散点P_i^BR作与工艺分离面F^S平行的截平面F_i^SR；截平面F_i^SR与蒙皮零件外形面S^O相交，得到离散截面线

步骤3：以离散截面线的两端点为端点做直线，得到离散截面辅助直线对辅助线进行m等分离散，得到m组等距离散辅助点j＝1、2、......m，过离散辅助点构造的法向截平面法向截平面与离散截面线相交，得到截面线离散点以和为端点构造直线段j＝1、2、……m；测量直线段的长度，得到长度值最大的直线段所对应的点为和点为离散截面线上的最高点；

步骤4：以离散截面线上的最高点为起始点，对截面线进行分段拟合、回弹补偿，得到补偿后的外形轮廓线