[發(fā)明專利]一種二維變曲率型材零件工藝模型的建模方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210437515.9
• 申請(qǐng)日: 2012-11-06
• 公開（公告）號(hào): CN102968524A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雷湘衡;王俊彪;劉闖;楊憶湄;譚浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于飛機(jī)制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種二維變曲率型材零件工藝模型的建模方法，應(yīng)用于二維變曲率型材零件工藝模型設(shè)計(jì)，將工藝模型作為拉彎模具設(shè)計(jì)制造的依據(jù)。

背景技術(shù)

型材零件是構(gòu)成飛機(jī)骨架的主要結(jié)構(gòu)件，常常用于框肋緣條、機(jī)身長(zhǎng)桁。型材零件的外形輪廓復(fù)雜，一般為非對(duì)稱、變曲率。本發(fā)明主要針對(duì)非對(duì)稱、變曲率二維型材零件，來完成工藝模型的定義。

型材零件作為飛機(jī)骨架的主要結(jié)構(gòu)件，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)。拉彎工藝是型材零件成形的主要方法，它是型材在彎曲包覆模具的同時(shí)加以切向的拉伸力。型材零件的成形后的外形輪廓是由工藝參數(shù)和拉彎模具共同作用的結(jié)果。傳統(tǒng)上，拉彎模具是根據(jù)型材零件的內(nèi)型面設(shè)計(jì)，由于型材零件卸載回彈，如果采用傳統(tǒng)的拉彎模具設(shè)計(jì)方法，很難保證型材零件拉彎成形后滿足精度要求。為滿足數(shù)字化精確制造的要求，工廠將工藝模型作為拉彎模具設(shè)計(jì)制造的依據(jù)，因此考慮回彈的工藝模型定義成為型材零件拉彎成形的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問題

為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種二維變曲率型材零件工藝模型的建模方法，解決型材拉彎卸載回彈導(dǎo)致的零件成形精度不能達(dá)到要求的問題。

技術(shù)方案

一種二維變曲率型材零件工藝模型的建模方法，其特征在于步驟如下：

步驟1將型材零件輪廓線分割后離散為直線段和圓弧段：取T截面形狀、L截面形狀、U截面形狀和Z截面形狀的型材零件成形時(shí)與模具外緣面相接觸的一條輪廓曲線C，C的起點(diǎn)和終點(diǎn)分別為P^Start和P^End，C總長(zhǎng)度為l；連接點(diǎn)P^Start和P^End得到直線段L；以輪廓曲線C上到直線L距離最大的點(diǎn)P^Top將輪廓曲線C分割為兩個(gè)曲線C₁和C₂，曲線C₁起點(diǎn)為P^Top，終點(diǎn)為P^Start，長(zhǎng)度為l₁，曲線C₂起點(diǎn)為P^Top，終點(diǎn)為P^End，長(zhǎng)度為l₂；

采用下述步驟將曲線C₁和C₂離散為直線和圓弧段：

步驟1a：以間距Δl等長(zhǎng)度離散曲線C₁，得到C₁曲線上的N個(gè)離散點(diǎn)P_i(i＝1,2,…,N)，其中Δl＝(5~10)mm，P₁為P^Top，P_n為離散曲線C₁的另一端點(diǎn)，離散點(diǎn)P_i的曲率為K_i，切線方向?yàn)?/p>

步驟1b去除P₁,P₂,…,P_N中曲率相同的中間點(diǎn)：對(duì)i進(jìn)行循環(huán)(i＝2,…,N-1)，若K_i-1＝K_i＝K_i+1成立，則去掉P_i點(diǎn)；設(shè)去除曲率相同的中間點(diǎn)后剩下N^Z個(gè)點(diǎn)，對(duì)剩下的N^Z個(gè)點(diǎn)重新編號(hào)得離散點(diǎn)的曲率為切線方向?yàn)?/p>

步驟1c根據(jù)離散點(diǎn)的曲率將曲線C₁劃分為直線段和圓弧段：對(duì)i進(jìn)行循環(huán)(i＝2,…,N^Z)，若成立，則確定一個(gè)直線段L，起點(diǎn)為終點(diǎn)為直線長(zhǎng)度為否則以一個(gè)圓弧來逼近不成立的相鄰離散點(diǎn)使得逼近精度而以圓弧逼近相鄰離散點(diǎn)的精度pi-1,i+j+1‾>0.1;]]>

所述圓弧逼近精度的計(jì)算步驟如下：