[发明专利]蒙皮纵向拉伸成形曲钳口夹钳相对转角设计方法

摘要

本发明公开了一种蒙皮纵向拉伸成形曲钳口夹钳相对转角设计方法，属于航空飞机制造技术领域，可使获取的曲钳口夹钳相对转角更佳符合实际情况，可有效地提高蒙皮拉伸时的贴模度和形状质量。本发明所述的设计方法从实际纵向拉形所用模具的型面出发，依次通过特定的设计步骤获得相应的理论型面、夹钳参考平面、夹钳参考曲线、夹钳参考点后，最终获得夹钳相对转角；通过上述本发明所述设计方法所获取的夹钳相对转角，其更为符合实际拉形过程中蒙皮毛料的实际变形情况，可有效地提高蒙皮拉伸时的贴模度和形状质量。

主权项

蒙皮纵向拉伸成形曲钳口夹钳相对转角设计方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、获取理论型面(1)：所述理论型面(1)为蒙皮纵向拉伸成形所用模具(2)的型面(3)向其正上方偏移一定厚度h后形成，其中h的取值为成品蒙皮零件的厚度值的一半；步骤二、获取夹钳参考平面(4)：在模具(2)上位于其纵向的两端为拉伸端，在两端拉伸端的正中位置设置一横向截平面(5)，由该横向截平面(5)与理论型面(1)相交形成的交线为横向截面线(6)；沿横向截面线(6)间隔地设置多个节点Pi，并且经过每个节点Pi分别构建该横向截面线的法向平面Ai；由各法向平面Ai与理论型面相交分别形成的交线为纵向截面线Li；每条纵向截面线Li的两端分别沿其在对应端点处的切线方向向外延伸相应距离di，其中di为通过如下公式计算获得：di=(1+δ)(L-LJ)-li2]]>其中δ为蒙皮最终的拉伸比，L为蒙皮毛料的初始长度，li为第i条纵向截面线Li未延伸时的长度，LJ为两侧夹钳在蒙皮毛料上的总夹持长度；每条纵向截面线Li经延伸后的两端端点分别为控制点Ni和控制点Mi，所有控制点Ni位于模具(2)纵向方向上的同一侧，同时所有控制点Mi位于模具(2)纵向方向上的另一侧；由所有控制点Ni组成的空间点集通过最小二乘法拟合得到所有控制点Ni的最佳拟合平面，由所有控制点Mi组成的空间点集通过最小二乘法拟合得到所有控制点Mi的最佳拟合平面，上述两个最佳拟合平面分别为模具(2)上位于其纵向两端的夹钳参考平面(4)；步骤三、获取夹钳参考曲线(7)：所有控制点Ni分别向其对应的夹钳参考平面(4)投影并获得对应的投影点Oi，由所有投影点Oi通过最小二乘法多项式曲线拟合得到所有投影点Oi的最佳拟合曲线；所有控制点Mi分别向其对应的夹钳参考平面(4)投影并获得对应的投影点Qi，由所有投影点Qi通过最小二乘法多项式曲线拟合得到所有投影点Qi的最佳拟合曲线；上述两个最佳拟合曲线分别为模具(2)上位于其纵向两端的夹钳参考曲线(7)；步骤四：获取夹钳参考点：沿夹钳参考曲线(7)间隔地设置多个夹钳位Wi，每个夹钳位Wi沿夹钳参考曲线(7)的宽度所占范围为D；在夹钳参考曲线(7)上每个夹钳位Wi宽度方向的两端端点分别为该夹钳位Wi的夹钳参考点Ji和Ki；步骤五：获取夹钳相对转角：计算相邻两个夹钳位Wi和Wi+1之间的夹钳相对转角αi，其中夹钳相对转角αi通过如下公式计算得到：其中为夹钳位Wi对应的夹钳参考点Ji和Ki相连所形成的向量；为夹钳位Wi+1对应的夹钳参考点Ji+1和Ki+1相连所形成的向量；|JiKi|为夹钳位Wi对应的夹钳参考点Ji和Ki相连的线段的长度值；|Ji+1Ki+1|为夹钳位Wi+1对应的夹钳参考点Ji+1和Ki+1相连的线段的长度值。