基于离散模具连续化的飞机蒙皮件数字化拉形理论与实验研究

采用离散模具的拉形技术可实现飞机蒙皮件的数字化成形。该技术的基本思想是将传统的实体拉形模具离散化，形成多点式、数字化控制的模具，用离散点近似模具曲面。但离散的模具容易造成局部剧烈变形，形成表面压痕，并导致接触残余应力集中，而且使成形件的几何形状缺乏总体上的光顺性，造成成形精度损失。为实现该技术的实际应用，这些问题必须首先解决。本项目提出离散模具再连续化的概念与方法，通过不同介质对模具型面的重新连续与平滑，使该技术既保持快捷、高效、低成本等先进性，又能获得整体模具的成形效果。通过理论、数值模拟与实验研究建立板料多点拉形理论，解决变形特点与规律、成形缺陷形成机制等基础理论问题，建立基于介质变形的离散型面平滑理论，给出主要形工艺参数、介质参数以及多点模具结构参数的确定方法。提出并建立能够补偿回弹与介质变形的多点模具型面优化设计方法，实现蒙皮件的精确成形，并通过实验证明研究结果实际应用的可行性。