[发明专利]蒙皮纵向拉伸成形曲钳口夹钳相对转角设计方法

说明书

本发明公开了一种蒙皮纵向拉伸成形曲钳口夹钳相对转角设计方法，属于航空飞机制造技术领域，可使获取的曲钳口夹钳相对转角更佳符合实际情况，可有效地提高蒙皮拉伸时的贴模度和形状质量。本发明所述的设计方法从实际纵向拉形所用模具的型面出发，依次通过特定的设计步骤获得相应的理论型面、夹钳参考平面、夹钳参考曲线、夹钳参考点后，最终获得夹钳相对转角；通过上述本发明所述设计方法所获取的夹钳相对转角，其更为符合实际拉形过程中蒙皮毛料的实际变形情况，可有效地提高蒙皮拉伸时的贴模度和形状质量。

技术领域

本发明涉及航空飞机制造技术领域，尤其涉及一种蒙皮纵向拉伸成形曲钳口夹钳相对转角设计方法。

背景技术

蒙皮零件是构成和维持飞机气动外形的外表零件。拉伸成形(简称拉形)是一种由模具的包覆成形的工艺方法，是飞机蒙皮类零件成形的主要成形方式之一。纵向拉形是蒙皮拉伸成形的其中一种工艺形式，主要成形纵向曲率小而横向曲率大的蒙皮零件。蒙皮纵向拉形工艺设计时，通过设计夹钳组内的各子夹钳间的相对转角实现曲钳口夹持，从而实现蒙皮毛料端头的曲率成形。曲钳口参数设计是纵向拉形工艺设计的重要步骤，其设计质量直接关系到零件成形贴模度和形状质量。

现有技术中，如附图1中所示，纵向拉形通过设备两侧的夹钳组将蒙皮毛料的两边夹紧，利用模具和夹钳组的运动，使毛料产生拉伸变形且包覆模具至贴合。每一个夹钳组由一列并行排列的子夹钳组成，夹钳组的钳口可以通过子夹钳间的相对旋转完成横向的弯曲并包覆模具，从而实现蒙皮毛料端头的曲率成形。在实际生产过程中，钳口弯曲角(即子夹钳在曲钳口位置的相对转角)的确定直接影响着成形蒙皮零件的质量，过小的钳口弯曲角会使边缘处的蒙皮毛料无法包覆到位，蒙皮零件在卸载后贴模性较差；过大的钳口弯曲角会使蒙皮毛料处于过包覆的状态，增加蒙皮毛料悬空段的变形量，会使蒙皮毛料在拉形过程中有发生破裂的风险。

现有的数控拉伸机为纵向蒙皮拉形提供了很好的硬件条件，例如使用ACB FEL系列和Cyril-Bath L系列的数控拉伸成形机进行拉伸成形。然而在实际生产过程中，工厂通常采用实时调整钳口弯曲角的方法，通过辅助量具或者经验目测来确定子钳口弯曲角，使蒙皮毛料位于合适的包覆状态。这种通过实时观察和经验的方法，无法保证蒙皮零件质量的稳定性，反复的试验也加大了生产成本，同时会降低生产效率，使得数控拉形设备无法发挥其精确成形的能力。因此需要一种确定钳口弯曲角的方法，使夹钳能够夹持蒙皮毛料合理的包覆模具，保证零件成形质量。

另外，在公开号为CN104391482A的发明专利申请文献中，其公开了“一种基于模具型面延伸的纵向拉形加载轨迹设计方法”(以下简称文献一)，其通过理论计算方式设计夹钳的拉伸加载轨迹，其中也公开了通过理论计算方式实现对曲钳口夹钳相对转角的设计计算过程，但是在该文献一所采用的设计方法中，其直接将“模具型面”的两端整体进行延伸，并且其延伸量完全一致(均为l)，这样的延伸方式未能准确反映蒙皮的实际纵向拉伸情况，而且由于延伸量相同，因此将影响到之后获取的“夹钳参考平面”的准确性；并且由于为整个型面的延伸，因此在延伸过程中将或多或少地受到型面的横向曲率的干扰；这样，将导致之后的计算结果偏差较大，导致其计算所获得的最终相对转角值不够准确，进而在实际生产时导致蒙皮拉伸时的贴模度和形状质量不佳。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种飞机蒙皮在纵向拉伸成形工艺中的曲钳口夹钳相对转角设计方法，可使获取的曲钳口夹钳相对转角更加符合实际情况，可有效地提高蒙皮拉伸时的贴模度和形状质量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：蒙皮纵向拉伸成形曲钳口夹钳相对转角设计方法，包括如下步骤：

步骤一、获取理论型面：所述理论型面为蒙皮纵向拉伸成形所用模具的型面向其正上方偏移一定厚度h后形成，其中h的取值为成品蒙皮零件的厚度值的一半；