发明名称 一种航空钣金零件挤压型材下陷创建方法
摘要 本发明属于飞机设计技术,涉及对航空钣金零件挤压型材下陷创建方法的改进。创建下陷的步骤如下:定义;标记几何元素和参数;输入下陷标准设计参数;偏置获得平面;偏置获得偏置曲面;在实体内相切连续扩展内侧面获得面列表;分割删除一侧实体;创建圆角,增厚生成下陷。本发明提出了一种改进的航空钣金零件挤压型材下陷创建方法,大大缩短了设计时间,提高了设计效率,保证了下陷的创建质量,实现了所创建下陷的规范化。
申请公布号 CN104361146A 申请公布日期 2015.02.18
申请号 CN201410525255.X 申请日期 2014.10.08
申请人 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 发明人 张石磊;刘俊堂;郑党党
分类号 G06F17/50(2006.01)I 主分类号 G06F17/50(2006.01)I
代理机构 中国航空专利中心 11008 代理人 梁瑞林
主权项 一种航空钣金零件挤压型材下陷创建方法,基于一台通用计算机和飞机设计软件CATIA,创建航空钣金零件挤压型材下陷的步骤如下:1.1、定义:下陷创建之前的钣金零件由腹板、翻边和过渡底角连接组成,腹板和翻边为平面,两者的夹角α=45°~135°,过渡底角为圆弧形状,腹板与过渡底角的一个边缘切向连接,翻边与过渡底角的另一个边缘切向连接;创建的下陷由压制区(7)、过渡区(8)、底角压制区(9)和底角过渡区(6)组成;1.2、标记下陷创建之前的钣金零件的几何元素:将腹板上表面(1)标记为BottomPlane;将内侧面(2)标记为InnerSideList;将端面(3)标记为RefEndFace;根据装配设计要求创建下陷位置参考平面(4)并将其标记为PosRefPlane,该平面要求与腹板上表面和翻边内侧面垂直;1.3、在通用计算机上调出下陷创建之前钣金零件的数学模型,向数学模型中输入下陷标准设计参数:输入过渡区8长度(L),下陷深度(Depth),L和Depth根据装配设计要求和航标HB 0‑22‑2008获得标准参数值;1.4、偏置PosRefPlane获得平面,偏置距离为L,标记为:OffsetPlane,具体步骤为:1.4.1、获得RefEndFace的外法向,标记为:OuterVector_EF;1.4.2、偏置PosRefPlane平面,偏置距离为L;1.4.3、以PosRefPlane原点至OffsetPlane原点,构造方向ConstructVector1;1.4.4、若OuterVector_EF与ConstructVector1之间的角度小于等于90度,则将OffsetPlane反向偏置;1.5、偏置InnerSideList获得偏置曲面,偏置距离为Depth,标记为:OffsetSurface,具体步骤为:1.5.1、获得InnerSideList的外法向,标记为:OuterVector_IS;1.5.2、偏置InnerSideList曲面,偏置距离为Depth;1.5.3、以InnerSideList中点至OffsetSurface中点,构造方向ConstructVector2;1.5.4、若OuterVector_IS与ConstructVector2之间的角度大于等于90度,则将OffsetSurface反向偏置;1.6、OffsetSurface与PosRefPlane求交,交线标记为:IntersectCurve1;1.7、通过IntersectCurve1分割OffsetSurface,保留面标记为:RemainFace1,具体步骤为:1.7.1、通过IntersectCurve1分割OffsetSurface;1.7.2、以IntersectCurve1中点至RemainFace1中点,构造方向ConstructVector3;1.7.3、若OuterVector_EF与ConstructVector3之间的角度大于等于90度,则保留RemainFace1另一侧曲面;1.8、InnerSideList与OffsetPlane求交,交线标记为:IntersectCurve2;1.9、通过IntersectCurve2分割InnerSideList,保留面标记为:RemainFace2,具体步骤为:1.9.1、通过IntersectCurve2分割InnerSideList;1.9.2、以IntersectCurve2中点至RemainFace2中点,构造方向ConstructVector4;1.9.3、若OuterVector_EF与ConstructVector4之间的角度小于等于90度,则保留RemainFace2另一侧曲面;1.10、RemainFace1与RemainFace2之间添加过渡曲面,若为G0连续,则需要在IntersectCurve1与IntersectCurve2处分别添加圆角过渡,若为G1连续,则不需要。整个过渡曲面标记为:ConnectFace;1.11、结合RemainFace1、RemainFace2和ConnectFace,标记为JoinFace;1.12、在实体内相切连续扩展内侧面获得面列表,标记为:TanFaceList;1.13、使用PosRefPlane分割删除一侧实体,继续使用PosRefPlane分割删除另一侧实体;1.14、JoinFace与TanFaceList创建圆角,标记为BottomCornerList,具体步骤为:1.14.1、获得JoinFace中离腹板面最近的一系列相切连续的线,以下称为底线,标记为BottomLineList,具体步骤为:1.14.1.1、遍历JoinFace中所有面元素,提取每个面元素的外环边界FaceBoundaryLineList,将所有FaceBoundaryLineList加入列表BoundaryLineList;1.14.1.2、遍历BoundaryLineList中所有线元素,重复次数为1的线元素的集合即为JoinFace的外环边界,定义为OuterLoop;1.14.1.3、遍历OuterLoop中所有线元素,提取出距离腹板面最近的一条边,定义为NearestLine;1.14.1.4、在OuterLoop中将NearestLine删除,并将NearestLine加入列表BottomLineList;1.14.1.5、遍历BottomLineList中所有线元素,提取每个线元素的两个拓扑点,将所有拓扑点加入列表BoundaryVertexList;1.14.1.6、遍历BoundaryVertexList中所有拓扑点,重复次数为1的拓扑点的集合即为BottomLineList的边界点列表,定义为OuterVertexList,OuterVertexList中的元素个数一般为2,将其定义为VertexSide1和VertexSide2,分别计算出VertexSide1与VertexSide2在BottomLineList中的外切线:OuterTangentVector1与OuterTangentVector2;1.14.1.7、遍历OuterLoop中所有线元素,提取其中与BottomLineList在VertexSide1和VertexSide2处分别相切连续的线元素,分别将其加入BottomLineList,并在OuterLoop中删除;1.14.1.8、重复步骤1.14.1.5,直至在OuterLoop中找不到与BottomLineList在VertexSide1或VertexSide2处相切连续的线元素为止;1.14.2、将JoinFace沿BottomLineList外插延伸,标记为ExtraJoinFace;1.14.3、通过ExtraJoinFace对TanFaceList分割裁剪,保留TanFaceList中的主体部分,标记为:TanFaceSplit;1.14.4、通过TanFaceSplit对ExtraJoinFace分割裁剪,保留ExtraJoinFace中的主体部分,标记为:ExtraJoinSplit;1.14.5、在ExtraJoinSplit与TanFaceSplit之间生成圆角,圆角半径为钣金底角半径,结果即为BottomCornerList;1.15、将所有曲面增厚,生成实体,即为最终结果。
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