一種鈑金件彎邊下陷加深值的計(jì)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鈑金加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種帶下陷彎邊框肋零件彎邊下陷加深值的 計(jì)算方法。根據(jù)下陷區(qū)具體的結(jié)構(gòu)尺寸精確計(jì)算出其加深值，能夠滿足零件的裝配需求，提 供了 一種彎邊下陷加深值的計(jì)算方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 帶下陷彎邊框肋零件常用于大型客機(jī)的機(jī)翼翼肋、機(jī)身隔框等處，大多與蒙皮、長(zhǎng) 桁搭接，擔(dān)負(fù)著確定飛機(jī)外形和承受氣動(dòng)載荷的雙重任務(wù)?？蚶吡慵鳛轱w機(jī)結(jié)構(gòu)組成的 重要部分，直接影響著飛機(jī)的外形準(zhǔn)確度和結(jié)構(gòu)承載能力，其制造成為決定飛機(jī)整體性能 的重要環(huán)節(jié)。現(xiàn)代飛機(jī)的發(fā)展使得其外形變化更為復(fù)雜，同時(shí)對(duì)疲勞性能、飛行壽命的要求 也越來(lái)越高，對(duì)鈑金件的精度和質(zhì)量提出了更高的要求。
[0003] 框肋零件主要采用橡皮囊液壓成形方式進(jìn)行生產(chǎn)制造，橡皮囊液壓成形具有成形 效率高、成形零件表面質(zhì)量好、成形模具為半模等優(yōu)點(diǎn)，然而同樣存在著鈑金件成形共有的 回彈、起皺和破裂問(wèn)題。其中，回彈問(wèn)題是影響框肋零件成形質(zhì)量的突出問(wèn)題。
[0004] 框肋零件下陷區(qū)通常與長(zhǎng)桁搭接，為了滿足裝配需求，工程實(shí)際中采用將彎邊下 陷沿腹板方向向里加深0. 3_的方式來(lái)近似處理零件成形時(shí)下陷區(qū)的回彈問(wèn)題。實(shí)際中由 于下陷區(qū)結(jié)構(gòu)尺寸的不同，導(dǎo)致其回彈量不同。因此，工程實(shí)際中對(duì)下陷區(qū)的處理存在著加 深不夠或是加深過(guò)量的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為避免工程實(shí)際中對(duì)下陷區(qū)處理的不足之處，本發(fā)明提供了一種鈑金彎邊零件下 陷加深值的計(jì)算方法，以精確計(jì)算出其加深值，能夠滿足零件的裝配需求。達(dá)到鈑金件彎邊 下陷區(qū)的精確、快速成形。
[0006] 鈑金彎邊零件下陷存在以下要求： 要求一、為了使零件成形后精度更高，需要保證零件成形后的外形精度與尺寸精度。框 肋零件外型面主要依靠腹板面和彎邊的凸緣區(qū)來(lái)確定，所以需要保證成形后零件的凸緣區(qū) BH距離設(shè)計(jì)模型CF對(duì)應(yīng)點(diǎn)的距離最小。
[0007] 要求二、設(shè)計(jì)模型與成形后零件凸緣段重合度保證的同時(shí)，也要保證成形零件的 外形精度，即設(shè)計(jì)模型與成形后零件的外緣交叉線的精度要在外形精度范圍內(nèi)。
[0008] 綜合以上技術(shù)思路，本發(fā)明提出了以下具體技術(shù)方案：一種鈑金件彎邊下陷加深 值的計(jì)算方法，其特征是步驟如下： 步驟一：首先確定成形后零件的凸緣區(qū)BH距離設(shè)計(jì)模型CF對(duì)應(yīng)點(diǎn)的距離最小時(shí)，加深 值的計(jì)算公式為：
式中豆石為設(shè)計(jì)模型與成形后零件在凸緣段上端點(diǎn)處重合時(shí)的 下陷加深值，為設(shè)計(jì)模型與成形后零件在凸緣段上端點(diǎn)處重合時(shí)的下端點(diǎn)處距離； 步驟二：M的計(jì)算需要確定涵值，結(jié)合幾何關(guān)系推導(dǎo)出：
式中^ 為模具圓角半徑，?為成形后零件彎曲半徑(設(shè)計(jì)模型彎曲半徑)，M為回彈前后彎曲半徑 變化值，為模具型面斜角，α為成形后彎邊角度(亦為設(shè)計(jì)模型彎邊角度)，A為彎邊凸緣 段的高度，為回彈前后彎邊角度變化值； 步驟三：設(shè)計(jì)模型與成形后零件凸緣段重合度保證的同時(shí)，也要保證成形零件的外形 精度，即設(shè)計(jì)模型與成形后零件的外緣交叉線的精度要在外形精度范圍內(nèi)；點(diǎn)Q、P分別為 模具與成形后零件輪廓線外緣交叉點(diǎn)，《為設(shè)計(jì)模型與成形后零件的外緣交叉線之間的距 離，由幾何關(guān)系知：
式中M與M分別為模具與成形后零件圓角區(qū)輪廓線所對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)； 綜合設(shè)計(jì)模型與成形后零件凸緣段重合度和成形零件的外形精度，精確計(jì)算得到下陷 加深值。
[0009] 本發(fā)明提供了一種帶下陷彎邊框肋零件彎邊下陷加深的方法。根據(jù)下陷區(qū)具體的 結(jié)構(gòu)尺寸精確計(jì)算出其加深值，能夠滿足零件的裝配需求。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1是框肋零件實(shí)例一一飛機(jī)2肋后段零件模型。
[0011] 圖2是下陷加深的原理示意圖。
[0012] 圖3是設(shè)計(jì)模型與成形后零件凸緣段重合度幾何關(guān)系示意圖。
[0013] 圖4是推導(dǎo)下陷加深值具體算法的幾何關(guān)系示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 實(shí)施例1 以圖1實(shí)例飛機(jī)2肋后段零件為例，取零件的彎邊下陷1，結(jié)合附圖，說(shuō)明彎邊下陷方 法。
[0015] 步驟1 :為了使零件成形后精度更高，需要保證零件成形后的外形精度與尺寸精 度?？蚶吡慵庑兔嬷饕揽扛拱迕婧蛷澾叺耐咕墔^(qū)來(lái)確定，所以需要保證成形后零件的 凸緣區(qū)BH距離設(shè)計(jì)模型CF對(duì)應(yīng)點(diǎn)的距離最小，如圖3所示。確定對(duì)應(yīng)點(diǎn)距離最小的方法 如下： 步驟a :假設(shè)下陷加深值為：!萬(wàn)時(shí)，設(shè)計(jì)模型與成形后零件在凸緣段上端點(diǎn)處重合，此 時(shí)下端點(diǎn)處距離最大，最大距離為亜，A為彎邊凸緣段的高度，Aa為回彈前后彎邊角度 變化值，可由《航空制造工程手冊(cè)》飛機(jī)模線樣板分冊(cè)中"Ι?_Φ"值表中查詢。由幾何關(guān)系 知
(I) 步驟b :加深值為15+i時(shí)，上端點(diǎn)距離為i，下端點(diǎn)距離為，上下端點(diǎn)距離之和 為，當(dāng)加深值為涵+OlSxi時(shí)，成形后零件與設(shè)計(jì)模型之間對(duì)應(yīng)點(diǎn)的距離 最小?？傻?M,^M + Qj5xW (2) 步驟2 :根據(jù)步驟1，M的計(jì)算需要確定:Ιδ值。如圖4所示，*"為模具圓角半徑，ii 為成形后零件彎曲半徑(設(shè)計(jì)模型彎曲半徑)，At為回彈前后彎曲半徑變化值，％為模具 型面斜角，α為成形后彎邊角度(亦為設(shè)計(jì)模型彎邊角度)。M與M分別為模具與成形后 零件圓角區(qū)輪廓線所對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)，β為兩弦長(zhǎng)的夾角。結(jié)合幾何關(guān)系，可得
(3) (4) 步驟3 :根據(jù)步驟1和步驟2所得公式，可以推導(dǎo)出下陷加深值的計(jì)算公式：
步驟4 :設(shè)計(jì)模型與成形后零件凸緣段重合度保證的同時(shí)，也要保證成形零件的外形 精度，即設(shè)計(jì)模型與成形后零件的外緣交叉線的精度要在外形精度范圍內(nèi)。如圖4所示，點(diǎn) Q、P分別為模具與成形后零件輪廓線外緣交叉點(diǎn)，《為設(shè)計(jì)模型與成形后零件的外緣交叉 線之間的距離，由幾何關(guān)系知
步驟5 :綜合設(shè)計(jì)模型與成形后零件凸緣段重合度和成形零件的外形精度，精確計(jì)算 得到下陷加深值。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鈑金件彎邊下陷加深值的計(jì)算方法，其特征是步驟如下： 步驟一：首先確定成形后零件的凸緣區(qū)BH距離設(shè)計(jì)模型CF對(duì)應(yīng)點(diǎn)的距離最小時(shí)，加深 值的計(jì)算公式為：式中互石為設(shè)計(jì)模型與成形后零件在凸緣段上端點(diǎn)處重合時(shí)的 下陷加深值，W為設(shè)計(jì)模型與成形后零件在凸緣段上端點(diǎn)處重合時(shí)的下端點(diǎn)處距離； 步驟二：的計(jì)算需要確定J〖D值，結(jié)合幾何關(guān)系推導(dǎo)出：式中 為模具圓角半徑，及為成形后零件彎曲半徑，M為回彈前后彎曲半徑變化值，％為模具型 面斜角，《為成形后彎邊角度，A為彎邊凸緣段的高度，Aat為回彈前后彎邊角度變化值； 步驟三：設(shè)計(jì)模型與成形后零件凸緣段重合度保證的同時(shí)，也要保證成形零件的外形 精度，即設(shè)計(jì)模型與成形后零件的外緣交叉線的精度要在外形精度范圍內(nèi)；點(diǎn)Q、P分別為 模具與成形后零件輪廓線外緣交叉點(diǎn)，《為設(shè)計(jì)模型與成形后零件的外緣交叉線之間的距 離，由幾何關(guān)系知式中運(yùn)1 分別為模具與成形后零件圓角區(qū)輪廓線所對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)； 綜合設(shè)計(jì)模型與成形后零件凸緣段重合度和成形零件的外形精度，精確計(jì)算得到下陷 加深值。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鈑金件彎邊下陷加深值的計(jì)算方法，首先確保成形后零件的凸緣區(qū)BH距離設(shè)計(jì)模型CF對(duì)應(yīng)點(diǎn)的距離最小，然后根據(jù)幾何關(guān)系推導(dǎo)出加深值計(jì)算公式，最后綜合設(shè)計(jì)模型與成形后零件凸緣段重合度和成形零件的外形精度，精確得到下陷加深。根據(jù)下陷區(qū)具體的結(jié)構(gòu)尺寸精確計(jì)算出其加深值，能夠滿足零件的裝配需求。
【IPC分類(lèi)】G06F17/50
【公開(kāi)號(hào)】CN104915488
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510287327
【發(fā)明人】何愛(ài)平, 江濤, 李仁花, 唐大友, 張文俊
【申請(qǐng)人】江西洪都航空工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年6月1日