小旋風(fēng)在一線，持續(xù)在線。人要精心、智慧。技術(shù)要精益、智能。今天故事的主角就是工程技術(shù)部“精?智”工程其中之一，復(fù)合材料基于工藝模型的精準(zhǔn)制造。

(資料圖片僅供參考)

提起工藝模型，相信大多數(shù)航空人都不陌生，設(shè)計(jì)、工藝、操作、檢驗(yàn)等各個(gè)崗位都跟工藝模型打交道。工藝模型雖然看著直觀明了，可是想把這些電腦里的數(shù)字轉(zhuǎn)化成看得見(jiàn)、摸得著，還要一模一樣的實(shí)物，可不是一件簡(jiǎn)單的事，尤其是對(duì)于“必然存在變形”的復(fù)合材料構(gòu)件。復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在成型過(guò)程中，經(jīng)歷高溫高壓，發(fā)生形態(tài)上的物理變化和復(fù)雜的化學(xué)變化，一系列因素導(dǎo)致成型后的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)“必然存在變形”。

對(duì)于大尺寸、大曲率夾層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，成型后的變形程度比小型平板件更為明顯，要實(shí)現(xiàn)工藝模型到實(shí)際產(chǎn)品的精準(zhǔn)制造，難度系數(shù)直線上升。

為滿足型號(hào)精準(zhǔn)制造要求，工程技術(shù)部聯(lián)合多部門(mén)組建了一支涵蓋復(fù)材、工裝、檢驗(yàn)等多個(gè)專業(yè)專家的攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，基于工藝模型，開(kāi)展大曲率超厚蜂窩夾層復(fù)合材料構(gòu)件回彈變形控制的攻關(guān)研究。

打造復(fù)合材料精準(zhǔn)制造的“水晶球”

像神話故事里水晶球可以預(yù)測(cè)未來(lái)一樣，復(fù)合材料成型工藝仿真技術(shù)，可以預(yù)測(cè)出熱壓罐內(nèi)的溫度分布及最終產(chǎn)品的變形程度。有了這個(gè)“水晶球”后，工藝人員可以直觀地看到調(diào)整溫速率、恒溫時(shí)間等工藝參數(shù)后，產(chǎn)品成型的變形差異。

公司以型號(hào)為牽引，以產(chǎn)品數(shù)字模型為驅(qū)動(dòng)，定制開(kāi)發(fā)復(fù)合材料熱壓罐成型工藝仿真平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了復(fù)合材料制造變形預(yù)測(cè)、工藝參數(shù)優(yōu)化等仿真技術(shù)全面自主應(yīng)用，推進(jìn)航空制造模式向正向工藝設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變。

攻關(guān)團(tuán)隊(duì)利用復(fù)合材料熱壓罐成型工藝仿真平臺(tái)，探索出大曲率超厚蜂窩夾層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)熱壓罐成型工藝仿真方案，模擬了艙門(mén)的熱壓罐成型過(guò)程，預(yù)測(cè)了艙門(mén)變形并用于指導(dǎo)成型工藝參數(shù)優(yōu)化，實(shí)測(cè)產(chǎn)品最大變形量減小40%。

鋪設(shè)復(fù)合材料精準(zhǔn)制造的“高速路”

雖然通過(guò)工藝參數(shù)優(yōu)化，一定程度提升了艙門(mén)成型精度，但距離設(shè)計(jì)公差仍存在一定差距。

既然工藝過(guò)程決定了復(fù)合材料結(jié)構(gòu)變形的必然性，若要成型后的產(chǎn)品與數(shù)模一致，則成型前的產(chǎn)品就要與理論型面不一致，也就是所說(shuō)的補(bǔ)償型面。

補(bǔ)償型面設(shè)計(jì)可更快捷提高復(fù)合材料制造精度，可以說(shuō)是復(fù)合材料精準(zhǔn)制造的“高速路”。

攻關(guān)團(tuán)隊(duì)開(kāi)展逆向及正向雙向補(bǔ)償型面設(shè)計(jì)技術(shù)研究，形成仿真及型面補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)化流程，通過(guò)產(chǎn)品數(shù)字化測(cè)量實(shí)測(cè)值，按一定比例進(jìn)行補(bǔ)償設(shè)計(jì)，根據(jù)“水晶球”進(jìn)行變形預(yù)測(cè)，迭代補(bǔ)償設(shè)計(jì)，直至變形滿足公差要求，大幅提升艙門(mén)制造精度。

抓創(chuàng)新就是抓發(fā)展，謀創(chuàng)新就是謀未來(lái)。工程技術(shù)部將在先進(jìn)工藝技術(shù)創(chuàng)新上持續(xù)發(fā)力，完善正向工藝設(shè)計(jì)體系，以精益化、智能化的工藝技術(shù)打造精品，為公司高質(zhì)量發(fā)展而奮斗。

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