針對傳統(tǒng)工藝方法在某型號產(chǎn)品研制過程中存在的不足,近年來,中國航天科技集團(tuán)公司一院703所通過采用數(shù)字化仿真、數(shù)字化排版、激光定位及數(shù)字化裝配方法,顯著降低了產(chǎn)品成型和裝配周期的成本。
在該產(chǎn)品鋪層過程中,該所采用基于三維工藝設(shè)計(jì)的模型,進(jìn)行鋪層工藝設(shè)計(jì)與仿真,通過調(diào)整鋪層層數(shù)、角度以及層間樣片數(shù)量、形狀和剪口等參數(shù),模擬復(fù)合材料在復(fù)雜模具表面上的貼合情況,避免了鋪層過程中的纖維起皺、斷裂等問題。
通過利用鋪層工藝設(shè)計(jì)與仿真技術(shù),研制人員在生產(chǎn)之前及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中潛在的各類問題,從而將復(fù)合材料構(gòu)件工藝設(shè)計(jì)周期由7天縮短為1天,明顯降低了生產(chǎn)的人工成本。
在復(fù)合材料構(gòu)件生產(chǎn)過程中,為了減少手工下料錯(cuò)誤,使下料過程更準(zhǔn)確、更快捷,該所技術(shù)人員利用AUTOCAD及專門的數(shù)控排版軟件,進(jìn)行鋪層樣片的精細(xì)化排版,材料利用率由60%提高至85%;排版完成后,應(yīng)用預(yù)浸料數(shù)控下料設(shè)備,實(shí)現(xiàn)預(yù)浸料的自動下料,下料工時(shí)縮短30%。
在大型復(fù)合材料構(gòu)件制造過程中,傳統(tǒng)的手工鋪疊采用模線樣板,精準(zhǔn)定位困難、工作量大、效率低。對此,該所應(yīng)用激光投影定位技術(shù),結(jié)合鋪層工藝設(shè)計(jì),在模具上顯示鋪層輪廓和軸線來實(shí)現(xiàn)鋪層層間各個(gè)區(qū)域的精確定位。這樣一來,操作人員只需按照樣片的鋪貼順序和激光投影線進(jìn)行鋪層,從而大大提高了鋪層效率和鋪層精度,保證了產(chǎn)品的成型質(zhì)量,降低了制造定位樣板的生產(chǎn)周期及成本。
同時(shí),針對該項(xiàng)目結(jié)構(gòu)復(fù)雜、內(nèi)裝零件多且內(nèi)部空間狹小問題,該所引進(jìn)了三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)平臺DELMIA及3DVIA Composer解決方案,應(yīng)用全三維工藝進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo),改變了應(yīng)用傳統(tǒng)二維圖紙指導(dǎo)裝配生產(chǎn)的生產(chǎn)模式,為實(shí)現(xiàn)車間現(xiàn)場無紙化生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。與傳統(tǒng)手工裝配相比,產(chǎn)品生產(chǎn)周期縮短近一半,人工成本減少46%,降本效果十分突出。