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摘要：钣金件是飞机机体的主要结构件，橡皮囊液压成形是铝合金钣金零件的主要成形方法。本文利用基于数据库的经验解析法进行回弹补偿技术研究，旨在设计出考虑回弹补偿量的钣金回弹数模。
关键词：钣金件，弯边回弹计算，角度半径法，回弹面
1引言
钣金零件具有品种多、材料多和工艺方法多等特点，而橡皮囊液压成形是铝合金钣金零件的主要成形方法。按照目前的工艺流程，零件液压成形后，由于热处理后会导致零件变形严重，需再次液压校形或手工修整，生产效率低、劳动强度大、制造周期长、零件表面质量差，针对此问题，亟需寻求解决方案。
为解决上述问题，特设立“橡皮囊液压成形‘一步法’应用研究”专项课题，并开展基于数据库的经验解析法回弹补偿技术研究，旨在设计出考虑回弹补偿量的钣金回弹三维数模，进而制造出可“一步成形”的工装模胎。
2 弯边回弹补偿曲面设计的总体流程
基于西工大研发的《框肋零件橡皮囊液压成形工艺知识库系统》和回弹补偿软件进行回弹补偿曲面的设计流程见图1。
图2 弯边控制面与弯边控制线
3.2.2 弯边信息计算
基于CATIA的曲面回弹补偿计算会产生大量数据，如果直接在钣金回弹数模中进行弯边信息计算，会因模型数据量过大而影响建模效率。因此，一般选择新建过程数模进行曲面回弹补偿的计算和重构，过程数模需启用混合设计模式。
在回弹补偿软件中打开过程数模，并将弯边控制面和弯边控制线复制到过程数模中，在“框肋零件回弹补偿”命令对话框中依次选择弯边控制线、弯边控制面并填写零件相关信息，点击“弯边信息计算”按钮进行计算。弯边信息计算完成后，计算得到的“回弹预测平均角度”代表弯边回弹补偿角度的平均值，“回弹预测弯曲外半径”代表弯边回弹补偿后的弯曲外半径(图3)。
定角度弯边（弯边与腹板夹角是固定值）可以直接应用“回弹补偿重构”命令得到回弹补偿曲面，软件将按照回弹预测平均角度对弯边控制面进行回弹补偿计算并重构(图4)。
图3 弯边信息计算 图4 回弹弯边的重构
4结束语
钣金件塑性成形是一个复杂的多变量系统，很难用机理分析或系统辨识的方法获得足够精确的数学模型来对成形过程中材料性能、毛料、模具几何参数、加载方式、作用力、摩擦、润滑等诸因素的作用及相互关系定量求解。目前技术条件下，解决钣金件制造过程问题的有效技术工具是承载标准数据、经验知识、试验数据、生产实例等内容的钣金件数字化制造数据库，数字化制造技术也正在侧重从信息技术应用向信息资源综合利用的纵深方向发展，大规模生产、共享和应用数据的时代正在开启。为适应钣金件制造周期不断缩短和质量不断提高的要求，钣金件制造正在由经验型、反复试错模式向高效、精确制造模式发展。
论文作者:王帅骁
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/5
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