● 摘要
蒙皮零件是构成飞机气动外形的主要零件，蒙皮拉形是航空制造领域典型的板料成形方法，以工艺人员生产经验和重复试验为基础的传统蒙皮生产方式已经无法满足飞机制造的要求。多点成形作为一项技术已经开始应用到蒙皮拉形等板料的成形生产中。由于多点模可以修改模具形状，因此能方便地对模具形状进行优化，达到回弹补偿的目的。本文首先基于本教研室自主设计开发的数控蒙皮拉形机实验平台，对带有弹性介质的蒙皮拉形模具进行成形过程及回弹的数值模拟，分析了多点拉形模中特有的弹性介质各参数对成形过程的影响。提出了集成基于知识的设计技术、CAD/CAE/CAM技术、人工智能技术、基于数值模拟的设计优化技术的蒙皮多点拉形模型面智能优化系统的设计模式，建立了蒙皮多点拉形模型面智能优化系统的基本框架，并研究了关键技术的实现。对蒙皮多点拉形成形过程中，弹性介质对成形及回弹的影响进行了有限元数值模拟研究。通过蒙皮拉形的数值模拟研究，可以为蒙皮多点拉形工艺参数的确定以及成形性的判断提供重要依据。探讨了将优化技术与数值模拟及CAD技术结合，形成一个完整的多点模型面设计优化系统的方法，采用基于近似模型的拉形成形工艺设计优化方法，分析了目标函数、约束条件、设计变量等的确定原则，建立了设计变量与目标函数之间的近似模型，为获得最优型面参数，提供了支持手段。