专利名称：制造长形部件的方法
技术领域：
本发明涉及一种制造长形部件的方法。更具体地，本发明涉及一种通过由差别接触三点弯曲操作引起塑性变形而制造诸如航空器机翼纵梁的长形航空器部件的方法。
背景技术：
诸如航空器纵梁的部件需要成形为机翼空气动力学轮廓。为了实现这一点，通过差别接触三点弯曲使纵梁塑性变形。通过“差别接触三点弯曲”，我们意指一种过程，通过该 触面积可能改变。这不是经典的三点弯曲载荷情况(该力不是点载荷)，并且因此被定义为“差别接触”。这种方法的一个问题是，纵梁将在弯曲力矩被释放之后由于其弹性而弹回。已知成形方法是不可预测的。操作者将试图估计提供给定塑性变形所需的冲压运动的量。冲压以估计值被施加到纵梁，并且冲头一缩回就测量塑性变形。如果变形水平太低，操作者将估计更大的冲压距离并且再施加该冲压。在相同的位置施加连续的弯曲操作直到实现所需变形。冲压信息随后被存储并且应用于下一个部件，以此类推，直到所需“第一次”冲压运动被改善到满意的程度。典型的18m纵梁沿其长度将具有达到250个冲压部位。因此，希望在每一站减小冲压操作的数量。如果纵梁过度变形(即，当被冲压时经历太多变形)，由于这种部件非常昂贵，因此刮削该部件是不可行的。因此，相反弯曲力矩(再次，由操作者估计)被施加到该部件以逆转该变形。这种重复和反向施加塑性变形到纵梁会引起诸如加工硬化和疲劳的问题。因为用于航空行业的纵梁的复杂且变化的几何形状，通过分析方法预测纵梁塑性变形是不适当的。—种替代方案是使用诸如有限元分析FEA的数值模拟来预测每一个冲压部位处的纵梁的变形。不仅单个纵梁的分析将需要在每一个冲压阶段被重复(以便达到需要的塑性变形)，而且因为纵梁沿其长度的变化的横截面，将需要为每一个离散的冲压位置执行这些分析。这将是极其费时的并且对于计算资源来说是高成本的。
发明内容
本发明的目标是提供改进的制造方法，该方法减轻现有技术的“反复试验”方法，同时利用数值模拟的益处而没有不适当的负担。根据本发明，提供一种制造长形部件的方法，该方法包括以下步骤提供冲压设备，所述冲压设备构造成通过在两个支架之间的冲压部位使冲头推进一冲压距离而将差别接触(differential contact)三点弯曲载荷施加到所述部件，基于所述冲压部位Ixx处的所述部件的第二惯性力矩，所述冲压部位Y处的所述部件的中性轴线距离的部位和所述冲压部位处的所述部件的所需塑性变形dBft，计算冲压行
d冲压，通过使所述冲头移动所述冲压行程，使所述长形部件在所述冲压部位处弯曲。优选地，通过使所需塑性变形以如下形式的η阶多项式与所述冲压部位Ixx处的所述部件的第二惯性力矩和所述冲压部位Y处的中性轴线距离相关，计算冲压行程
权利要求
1.一种制造长形部件的方法，所述方法包括以下步骤 提供冲压设备，所述冲压设备构造成通过在两个支架之间的冲压部位处使冲头前进一冲压距离而将差别接触三点弯曲载荷施加到所述部件， 基于所述冲压部位(Ixx)处的所述部件的第二惯性カ矩、所述冲压部位(Y)处的所述部件的中性轴线的位置和所述冲压部位处的所述部件的所需塑性变形(Claffi),计算冲压行程1(1冲压)， 通过使所述冲头移动所述冲压行程(使所述长形部件在所述冲压部位处弯曲。
2.根据权利要求I所述的制造长形部件的方法，其中，通过使所需塑性变形(Claffi)以如下形式的n阶多项式与所述冲压部位(Ixx)处的所述部件的第二惯性カ矩和所述冲压部位(Y)处的中性轴线距离相关，计算所述冲压行程
3.根据权利要求2所述的制造长形部件的方法，其中
4.根据权利要求2或3所述的制造长形部件的方法，其中，n=2。
5.根据权利要求2到4中的任一项权利要求所述的制造长形部件的方法，其中，m=2。
6.根据前述任一项权利要求所述的制造长形部件的方法，其中，根据以下表达式计算所述冲压行程
7.根据权利要求3到6中的任一项权利要求所述的制造长形部件的方法，其中，被解析计算。
8.根据权利要求3到I中的任一项权利要求所述的制造长形部件的方法，其中，常数BBla, BBlb等根据数值模拟的代表性样本被统计计算。
9.根据权利要求8所述的制造长形部件的方法，其中，所述数值模拟是有限元分析。
全文摘要
一种使用冲压操作制造长形元件(10)的方法，该方法采用冲压深度(d冲压)和中性轴线之间的多项式关系，并且常数是梁的塑性变形的多项式函数。使用有限元分析，可以得到所需塑性变形、该元件的第二面积力矩和该元件的中性轴线之间的关系。
文档编号B21D7/06GK102950178SQ20121030009
公开日2013年3月6日 申请日期2012年8月22日 优先权日2011年8月22日
发明者沈伟铭, O·阿德托罗, 文丕华 申请人:空中客车运营有限公司