航天大型框環拉彎成形智能製造系統檢視原始碼討論檢視歷史

來自 搜狐網 的圖片

航天大型框環拉彎成形智能製造系統本項目針對具有高技術複雜度的航天產品型材框環，將全三維模型、大數據、知識工程等數字化新技術與鈑金件製造技術發展進程緊密結合起來，開發基於材料知識、工藝知識和型材回彈補償知識，模具參數設計知識、熱處理知識、的大型型材框環拉彎成形工藝智能設計系統，結合基於模型的產品幾何信息智能快速提取、框環拉彎程序智能化設計、框環制孔數控程序智能化快速設計，構建出從工藝設計、模具設計到現場加工、檢驗的全流程智能製造系統，改變「設備粗成形+手工精校形」的生產方式。項目實現大型框環工藝設計的科學化、變形可控化、檢測手段的數字智能化，為航天大型鈑金件數字智能製造技術發展注入新的使能動力，從而推進我國鈑金件製造技術的轉型升級。

一、案例簡介

大型框環拉彎智能製造系統核心能力在於將典型的航空航天鈑金件製造流程通過數字化、智能化改造，提升製造系統的柔性，實現模式轉型，以更好的應對目前高密度航天發射任務需求，更好的應對目前航天型號產品多型譜、快節奏的迭代變更需求。

項目研製期間，綜合解決了傳統型材框拉彎反覆試模，效率低下的瓶頸，實現了框環零件熱處理過程性能數據的預判，改進了框環制孔過程的高效率編程。

項目期間，突破的關鍵技術包括：大型框環型材零件拉彎回彈補償量解析計算、大型框環型材零件拉彎成形過程數值計算、基於實例的型材零件圓弧回彈計算、大型框環型材零件拉彎回彈補償技術開發、大型框環拉彎過程數控程序智能設計、大型框環數控制孔程序智能設計等六項內容。

數字化製造系統適用於航空航天高端鈑金零件製造模式的轉型，可為航空航天大量結構件的智能化製造，提供可靠高效的解決方案，可基本覆蓋國內航空航天產業。總體來看，全數字化柔性製造、智能化高精度製造、複雜件新型成形工藝將成為鈑金件製造技術變革的重要方向。

二、案例背景介紹

型材框環是各類運載器、飛行器等航天產品大型結構產品的主要結構件，產品數量約占整個零件數量的20%左右，在結構件中一般承擔關鍵承力構件，如圖 1所示。產品性能及尺寸的要求較高，一般採取拉彎成形的工藝製造方法，該製造技術是航天產品製造的關鍵技術之一。大型型材框環拉彎零件具有尺寸大、截面類型多等特點，型材框環零件的拉彎受材料參數、幾何形狀、潤滑條件以及工藝參數的影響，生產中需要採用大量的手工修校，或者採用試錯法反覆進行工藝參數調整和修模，才能符合製造要求。然而，新型號產品中結構複雜度不斷增加的同時，零件製造質量和周期要求不斷提高。隨着零件複雜度的提高和多個型號的並行生產，該工藝方式已逐漸達到產能極限。

本項目將全三維模型、大數據、知識工程等數字化新技術與鈑金件製造技術發展進程緊密結合起來，開發基於材料知識、工藝知識和型材回彈補償知識，模具參數設計知識、熱處理知識的大型型材框環拉彎成形工藝智能設計系統，構建出從工藝設計、模具設計到現場加工、檢驗的全流程智能製造系統，改變「設備粗成形+手工精校形」的生產方式。項目實現大型框環工藝設計的科學化、變形可控化、檢測手段的數字智能化，為航天大型鈑金件數字智能製造技術發展注入新的使能動力，從而推進我國鈑金件製造技術的轉型升級。

三、案例應用詳情

1、總體應用框架

型材拉彎智能製造系統體系結構如圖 1所示，包括支撐層、數據層和應用層，主要由基於CATIA模型創建、基於數值模擬的回彈計算、基於知識庫的拉彎工藝參數及回彈知識管理和拉彎NC及框環制孔數控智能編程四個子系統組成。航天大型框環拉彎智能製造系統主要是由工藝人員使用，他們根據鈑金車間提出的要求，對零件進行數值模擬計算回彈量，然後獲得回彈數據。採用模型創建子系統對零件進行離散，回彈補償以及回彈補償模型創建。對經試驗驗證的型材零件回彈補償數據，可將其保存到回彈補償知識庫中。開發了框環拉彎設備NC數控程序智能設計及框環制孔程序智能設計軟件工具，實現生產現場的快速智能編程加工。