机器人柔性翻边成形轨迹优化

作     者：程旋 赵亦希 尤舒曼 CHENG Xuan;ZHAO Yixi;YOU Shuman

作者机构：上海交通大学上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室上海200240 中国航发商用航空发动机有限责任公司上海200241 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2023年第44卷第4期

页      面：274-287页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家重点研发计划(2020YFA0711102) 一院高校联合创新基金项目(CALT201809) 

主　　题：机器人柔性翻边 翻边件 有限元仿真 轨迹优化 成形质量 

摘      要：单条边或多条边带弧度翻边钣金件,在航空航天中应用广泛。采用机器人柔性翻边成形技术可克服传统手工成形劳动强度大,效率低,产品质量一致性和可靠性难以保证等局限性,实现多品种、小批量翻边钣金件快速精确成形制造。然而,机器人柔性翻边成形技术属于轨迹控制的局部加载成形技术,在成形过程中易出现自由端塌陷及回弹等缺陷。针对此问题,以典型特征翻边件为研究对象,采用有限元仿真和实验相结合的方法,分析了柔性翻边成形过程中塌陷形成机理,进而系统开展机器人柔性翻边成形轨迹优化研究。研究结果表明:成形滚轮切入轨迹对翻边件自由端塌陷影响最大,应选择自由端预压方案,且切入点距自由端距离取值为20 mm时改善效果最好;采用优化后的成形滚轮切入切出轨迹进行柔性翻边成形实验,可获得自由端无塌陷、翻边开角误差小于0.5°及过渡圆角半径误差小于0.5 mm的翻边件。