面向数控拉形机的可重构柔性模具蒙皮拉形工艺仿真技术研究

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数控蒙皮拉形机是蒙皮拉形的关键设备，为提高蒙皮制造水平和改善产品质量提供了良好的硬件条件；可重构柔性模具蒙皮拉形是蒙皮制造领域的一项新技术，是提高飞机钣金制造技术的一个重要发展方向。本文面向数控蒙皮拉形机，对可重构柔性模具蒙皮拉形工艺仿真技术进行了深入的研究。本文首先从工装，设备以及工艺出发，概述了可重构柔性模具蒙皮拉形技术，描述了可重构柔性模具的工艺特点，同时分析了各型号拉形设备的机构运动和相应的拉形工艺，并以CATIA V5为平台，构建了具体拉形机的机构运动仿真模型，模拟了实际机床的机构运动动作。结合可重构柔性模具蒙皮拉形工艺设计系统ktDieMaker，对蒙皮拉形加载轨迹的设计展开了研究。蒙皮拉形加载轨迹设计分为两个步骤：首先基于应变控制设计出执行钳口加载轨迹，然后根据具体拉形机的机构运动规律，将执行钳口运动轨迹转换为拉形机的驱动机构运动参数。面对不同类型的拉形设备，驱动机构运动参数转化算法各不相同。采用Visual C++编程技术开发了不同机床类型对应的驱动机床机构运动参数转化软件。并以三个蒙皮零件为例，根据机床型号特点设计其拉形加载轨迹。利用已构建的拉形机机构运动仿真模型对驱动机构运动参数转化算法进行了验证。通过详细的数据对比分析，得出驱动机构运动参数转化算法存在一定误差，需要进一步的试验验证。从实际生产工艺出发，构建具有数控蒙皮拉形机机构运动的虚拟拉形有限元分析平台。基于ABAQUS二次开发技术，开发了自定义的GUI窗口和内核程序，提高了前处理的效率，并通过三个蒙皮零件的有限元拉形模拟应用实例，初步验证了该程序在虚拟制造中的实用性和可靠性。最后进行了可重构柔性模具蒙皮拉形的可行性研究试验，通过数值模拟结果与试验测量结果的比较，验证了蒙皮拉形加载轨迹设计方法的合理性。

面向数控拉形机的可重构柔性模具蒙皮拉形工艺仿真技术研究

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