一种框肋零件中无下陷连续弯边的回弹补偿方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于飞机制造技术领域，具体设及一种框肋零件中无下陷连续弯边的回弹 补偿方法。
【背景技术】
[0002] 框肋零件是飞机饭金零件的主要零件，常用于机翼翼肋、机身隔框等处，弯边是框 肋零件主要结构要素，外缘弯边大多与蒙皮搭接，内缘弯边起加强作用，其中一类弯边为无 下陷连续弯曲的弯边，多位于框肋零件内侧，其回弹补偿准确度决定了其制造准确度。
[0003][0004] 相对于常见的框肋零件单弯边，连续的两个弯边在成形过程中会相互影响，若还 按单弯边回弹补偿计算方法对连续弯边进行回弹补偿，就会导致补偿过度，零件成形后弯 曲角度小于设计零件的弯曲角度而不满足设计要求。
【发明内容】
[00化]要解决的技术问题
[0006] 本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商 业选择。为此，本发明的一个目的在于通过一种框肋零件中无下陷连续弯边的回弹补偿方 法，针对框肋零件无下陷连续弯边进行分次补偿，并确定连续弯边回弹补偿修正系数，实现 精确成形。
[0007] 技术方案
[0008] 在本发明的一个方面，本发明提出一种框肋零件中无下陷连续弯边的回弹补偿方 法，其特征在于：包括W下步骤：
[0009] 步骤1:采用W下步骤形成型面sr:
[0010] 步骤1. 1 :提取连续弯边Fi的外形面終W及外形面皆的轮廓线Li;沿轮廓线L1 对外形面皆按曲率进行外插延伸，得到连续弯边Fi的扩展外形面巧0 ;扩展外形面邱0中 包括弯边F。的扩展外形面巧0和弯边F。的扩展外形面瑞0 ;其中弯边F。为连续弯边F冲 与腹板W连接的弯边；弯边F。为连续弯边F冲与弯边F。外侧连接的弯边；
[0011] 步骤1. 2 :对弯边Fi2的扩展外形面Sf进行离散，得到扩展外形面奸2"的截面线 巧，i= 1，2，...11-1，11;所述截面线巧由圆角区截面线學和和凸缘区截面缕1^构成； [001引步骤1. 3 :对于每一段圆角区截面线解，根据下面公式计算回弹补偿后的圆角外 半径却2'和回弹补偿后的弯曲角度6T;
[001引其中玲2为圆角区截面线ifj的弯曲角度，姆为圆角区截面线辟的弯曲内半径， 为根据框肋零件材料牌号及热处理状态、零件厚度S、zr的弯曲内半径野、弯曲角 度，从《航空制造工程手册》飞机模线样板分册中的"D-0"值表中查询得到的回弹角，K 为根据零件厚度5从《航空制造工程手册》飞机模线样板分册的K值表中查询得到的中性 层系数；
[0016] 步骤1.4 :根据步骤1.3得到的回弹补偿后的圆角外半径Sf和回弹补偿后的弯曲 角度《2'对截面线片进行重构，得到回弹补偿后截面线if;利用所有n条回弹补偿后截面 线皆'生成回弹补偿后的扩展外形面sr;
[0017] 步骤1. 5 :接和回弹补偿后的扩展外形面嶺0'与弯边F。的扩展外形面Sr，得到 型面邸'；
[0018] 步骤2 :采用W下步骤确定弯边F。的回弹补偿修正系数入：
[0019] 步骤2. 1 :对连续弯边Fi和腹板W构成的零件Pi，利用数值模拟软件进行成形及回 弹过程的数值模拟，得到回弹后的零件外形面醉0 ;提取弯边F。与腹板W交线，并对交线进 行离散，形成m个离散点，过每个离散点构造交线的法平面，法平面与回弹后的零件外形面 邸0相交，得到截面线j= 1，2，...111-1，111，并测量截面线与0'的弯曲角度值《"';
[0020] 步骤2. 2 :对弯边Fii和腹板W构成的零件P11，利用数值模拟软件进行成形及回 弹过程的数值模拟，得到回弹后的零件外形面竭0;步骤2. 1中构造的法平面与回弹后的零 件外形面Sf相交，得到截面线马""，j= 并测量截面线与0"的弯曲角度值 谷f,;
[002U步骤2. 3 :根据W下公式计算弯边F。的回弹补偿修正系数入
[0024] 其中0 11为弯边F11的弯曲角度；
[00对步骤3 :采用W下步骤对型面骄e进行回弹补偿：
[00%] 步骤3. 1 :对型面Sf进行离散，得到弯边外形截面线C，k= 1，2, ... ^1，1，弯边 外形截面线由弯边圆角区截面线if和凸缘区截面线zr组成；
[0027] 步骤3. 2 :对于每一段弯边圆角区截面线/^^，根据下面公式计算回弹补偿后弯边 Fii的圆角外半径咕'和回弹补偿后弯边F。的的弯曲角度C:
[0031] 其中《I为弯边圆角区截面线if的弯曲角度，揖1为弯边圆角区截面线￡f的弯曲 内半径，巧f为根据框肋零件材料牌号及热处理状态、零件厚度5、的弯曲内半径礎1、 弯曲角度终1从《航空制造工程手册》飞机模线样板分册中的"D-C& "值表中查询得到的回 弹角； 阳0巧步骤3. 3:根据步骤3. 2得到的回弹补偿后弯边F。的圆角外半径和回弹补偿 后弯边F。的的弯曲角度皆'对弯边外形截面线巧'进行重构，得到回弹补偿后的弯边外形截 面线巧'，利用所有1条回弹补偿后的弯边外形截面线巧'生成回弹补偿后的零件弯边外形 面苗r。'。
[0033] 另外，根据本发明的实施例，还可W具有如下附加的技术特征：
[0034] 所述一种框肋零件中无下陷连续弯边的回弹补偿方法，其特征在于：从《航空制造 工程手册》飞机模线样板分册中的"D-0"值表中查询得到的回弹角的过程为：由框肋零件 材料牌号及热处理状态找到对应的"D-0"值表，然后根据零件厚度5在表中检索到一组 厚度值与5最接近的数据形成第一数据组，接着根据所提供弯曲半径在第一数据组中检 索到一组弯曲半径与所提供弯曲半径最接近、且弯曲半径不大于所提供弯曲半径的数据形 成第二数据组，最后根据所提供弯曲角度在第二数据组中进行检索，若检索到弯曲角度等 于所提供弯曲角度的数据，则从所述数据中查询得到回弹角，若没有检索到弯曲角度等于 所提供弯曲角度的数据，则由第二组数据进行插值，得到所提供弯曲角度对应的回弹角。 阳0对有益效果
[0036] 通过本发明的方法，能够克服现有单弯边回弹补偿计算方法对连续弯边进行回弹 补偿时，导致补偿过度，零件成形后弯曲角度小于设计零件的弯曲角度的问题，通过连续弯 边回弹补偿计算实现精确成形。
【附图说明】
[0037] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中：
[0038] 图1 :连续弯边框肋零件；
[0039] 图2 :连续弯边Fi的扩展外形面; W40]图3:弯边F。的扩展外形面巧"离散；
[OOW图4 :弯边Fi2的扩展外形面Sf截面线回弹补偿；
[00创图5 :回弹补偿后的弯边F。扩展外形面站"'； 阳0创图6:弯边外形面sr'; W44] 图7 :零件Pi与零件P11;
[0045] 图8 :数值模拟结果回弹角度测量；
[0046] 图9 :弯边外形面辞。离散；
[0047] 图10:弯边外形面sr'截面线回弹补偿； W48] 图11 :回弹补偿后弯边外形面。
【具体实施方式】 W例下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0050] W图1中的连续弯边框肋零件为例，该零件由腹板W、弯边Fi组成，零件材料为 2024-0,零件厚度为1. 4mm，两个弯边的弯曲角度为90°，弯曲外半径4. 4mm。下面结合附 图，说明框肋零件无下陷连续弯边的回弹补偿的具体实施过程。
[0051] 步骤1 :采用W下步骤形成型面； 阳0巧步骤1. 1 :提取连续弯边Fi的外形面货W及外形面鮮的轮廓线^沿轮廓线Li对 夕F形面解按曲率进行外插延伸，得到连续弯边Fi的扩展外形面帮°，如图2所示；扩展外形 面邱D中包括弯边F。的扩展外形面却T和弯边Fi2的扩展外形面媒";其中弯边F。为连续 弯边F冲与腹板W连接的弯边；弯边F12为连续弯边F冲与弯边F。外侦蜡接的弯边。
[0053] 步骤1.2:对弯边。2的扩展外形面噓0进行离散，得到扩展外形面踏^的截面线 巧，i=l，2，...n-l，n;所述截面线巧由圆角区截面线If和和凸缘区截面线构成，如 图3所示。
[0054] 本实施例中，对弯边Fi2的扩展外形面巧"进行离散的方法采用的是公开号为 CN102982200A的中国专利《一种飞机框肋类饭金零件工艺模型设计方法》中的步骤2的离 散方法。
[00对步骤1. 3 :对于每一段圆角区截面线if:，根据下面公式计算回弹补偿后的圆角外 半径馬和回弹补偿后的弯曲角度斧2':
[005引其中0尸为圆角区截面线ZT的弯曲角度，辟为圆角区截面线Zfj的弯曲内半径，j为根据框肋零件材料牌号2024-0及热处理状态、零件厚度5 =1. 4mm、,的弯曲内 半径培2=车4筋抑4*4猫讯=3mm、弯曲角度舜2=贺r，从《航空制造工程手册》飞机模线样 板分册中的"D-0"值表中查询得到的回弹角，本实施例中查询得到为2.51°，K为根据零 件厚度5 = 1.4mm从《航空制造工程手册》飞机模线样板分册的K值表中查询得到的中性 层系数，值为0. 375。计算得到的回弹补偿后的圆角外半径if'为4. 295mm。
[0059] 从《航空制造工程手册》飞机模线样板分册中的"D-0"值表中查询得到的回弹角 的过程为：由框肋零件材料牌号及热处理状态找到对应的"D-0"值表，然后根据零件 厚度5在表中检索到一组厚度值与5最接近的数据形成第一数据组，接着根据所提供弯 曲半径12在第一数据组中