基于MBD复合材料结构设计与工艺一体化设计方法研究
基于MBD复材构件全三维数字化定义

基于MBD复材构件全三维数字化定义作者:王宏来源:《现代商贸工业》2017年第28期摘要:随着基于模型的定义(MBD Model Based Definition)技术在航空企业大规模应用,逐步实现了三维数字化、无图纸设计制造。
由于复合材料独特的工艺特点决定复材构件数字化定义与金属零件相比具有独特性和复杂性,因此,从企业实际应用出发,总结复材构件数字化定义数据内容组成和数据组织形式,对复材构件内部特性及工程注释信息进行有效组织和描述,进而发挥复材构件全三维数字化集成设计优势。
关键词:MBD;复材构件;数字化定义中图分类号:TB文献标识码:Adoi:10.19311/ki.16723198.2017.28.0881复材构件全三维数字化定义总体要求MBD数据集提供了完整的产品信息,集成了以前分散在设计文档和工程图纸中所有设计和制造信息。
复材构件需定义金属零件定义中所包含的基准、工程注释、尺寸与公差以及相关工艺、检测信息外,还要包含材料铺放数据,模具表面等复材构件特有的信息。
图1为复材构件零件MBD数据集定义基本构成元素。
基准数据是复材构件设计建模的依据;工程注释是主要采用结构化文本形式对设计制造过程中的相关标准和要求进行描述;尺寸和公差是采用在三维模型上直接进行标注来表示某个部位工艺要求和结构尺寸。
三维主模型主要对复材构件零件外形及其内部材料数据进行定义,也是与金属零件数字化定义的主要区别。
2三维主模型与金属零件相比,复材构件数字化定义的最大区别,是必须定义材料的内部结构。
因此,复材构件三维主模型不仅包含铺层实体数据,还有模具表面和铺层数据,铺层定义数据是三维主模型核心。
2.1模具表面复材构件工装设计是复材构件最终成型的基础。
在复材构件全三维数字化集成设计中,工艺人员进行模具设计是以复材构件MBD数据集中材料铺放表面定义数据为基础,考虑材料固化过程中变形量形成模具表面定义数据。
2.2材料铺放数据定义复合材料的铺放是将二维的层片按一定的铺设角度和铺放次序逐层铺放在三维模具表面的过程,主要包含以下几个方面。
基于MBD的三维工艺

基于MBD三维工艺设计系统的开发与应用作者:中航工业惠阳螺旋桨有限责任公司郑雷????来源:航空制造技术随着数字化技术的发展,飞机产品设计已实现基于全三维数字化定义,特别是基于模型定义(Model Based Definition,MBD)技术的实施,使三维模型取代二维图纸成为可能,促使新一代机型甚至无纸化制造需求的提出。
随着MBD技术的深入应用,必然会对工艺规划设计、车间生产应用等产生重大影响,引起数字化制造技术的重大变革,真正开启三维数字化制造时代。
?近10余年,随着飞机制造技术的发展,以波音、洛·马和空客公司为代表的飞机制造业在数字化技术应用领域取得了巨大的成功。
波音公司在以波音787为代表的新型客机研制过程中,全面采用了MBD技术,将三维产品制造信息(Product Manufacturing Information,PMI)与三维设计信息共同定义到产品的三维数模中,摒弃二维图样,直接使用三维标注模型作为制造依据,使工程技术人员从百年来的二维文化中解放出来,实现了产品设计(含工艺设计)、工装设计、零件加工、部件装配、零部件检测检验的高度集成、协同和融合,建立了三维数字化设计制造一体化集成应用体系,开创了飞机数字化设计制造的崭新模式,确保了波音787客机的研制周期和质量。
?三维工艺设计作为支撑基于MBD的三维数字化设计、制造一体化研制模式的关键环节,负责确定产品制造过程以及制造所需的制造资源、制造时间等,是连接产品设计与制造的桥梁。
它一方面通过解析上游设计数模中的相关信息来开展工艺设计,另一方面为下游生产制造提供现场的指导和依据,因此,工艺设计对缩短产品研制周期、提高产品质量和降低制造成本具有重要影响,属于飞机研制的关键基础技术之一。
?国内航空基于MBD技术现状及存在问题?当前,我国航空制造业的数字化技术应用发展迅速,MBD技术的引入和工程实践虽处于起步阶段但也已开展多年,建立了MBD 应用规范及相关标准,并且目前航空工业主要厂所已经开始,甚至深入三维数字化设计制造的应用,建立适应我国航空制造企业的MBD技术应用推广路线和技术体系,使得MBD数字化模型贯穿于整个产品生命周期的数字化制造过程中,建立基于MBD模型的数字化设计制造一体化集成应用体系,达到无图纸、无纸质工作指令的三维数字化集成制造,是缩短产品研制周期,提高产品质量,保证产品研制节点的迫切需求。
MBD工艺技术研究

MBD工艺技术研究摘要:文章对MBD工艺技术的结构化工艺、工艺模型创建、模型视图命名、PMI标注和加工特征标识、MBD工艺输出等内容进行了研究,对企业应用MBD工艺技术有指导意义。
关键词:MBD工艺技术;工艺模型;模型表达;MBD 工艺输出MBD(Model Based Definition)源于美国机械工程师协会(ASME)1997年提出,并在2003年正式成为美国国家标准――“Y14.41 Digital Product Definition Data Practices”。
国际标准有ISO16792 ――Digital Product Definition data practices,我国公布的标准有GB/T 24734-2009――数字化产品定义数据通则。
MBD技术在国际航空企业中广泛应用,波音在Y14.41标准此基础上制订了“BDS-600”技术规范系列,并在客机787研制中采用MBD技术作为整个飞机产品制造过程中的唯一依据。
达索、普惠、GE航空等企业也在大量应用MBD技术。
国内的航空企业也在展开积极探索和应用。
传统产品设计模式是由二维图纸或者三维实体模型来描述几何形状信息,用二维工程图纸来定义尺寸、公差和工艺信息的分步式产品数字化定义方法,MBD技术使三维实体模型成为生产制造过程中的唯一依据,改变了传统二维工程图纸的制造方法,是数字化设计、制造领域的一大革新。
本研究应用的PDM系统为Teamcenter8,MBD三维模型的设计软件为UG NX7.5,采用UG NX7.5的PMI(Product Manufacture Information)工具在三维模型上标注,满足MBD 技术的要求。
1 MBD模型定义MBD模型,包含有三维模型(如模型几何信息)、模型属性(如设计属性、模型prt编号、名称、零件类型等)、标注(对应模型的尺寸公差、表面精度等信息)等信息(见图1)。
由于MBD模型具有产品的所有信息,基于单一数据源的数据传递和共享在研发和制造各环节广泛应用,可以实现零件制造信息的快捷传递,加快产品上市时间,消除重复工作,消除3D模型和2D图纸之间的信息冲突,减少研制成本。
基于MBD的协同设计技术浅析

基于MBD的协同设计技术浅析发布时间:2021-05-12T03:21:48.647Z 来源:《中国科技人才》2021年第8期作者:孙易安范东宇刘伟洁[导读] 随着计算机技术、软件技术和数字化制造技术发展,产品数字化技术已发展到全三维数字化定义阶段,即MBD(Model Based Definition 基于模型定义)阶段。
中车唐山机车车辆有限公司摘要:数字化制造发展使全三维数字化定义技术(MBD)日益得到人们关注,唯一的设计数据源保证了产品信息高效传递应用。
本文在MBD技术基础上探讨了协同设计技术,浅析了基于MBD协同设计业务场景、技术特点以及仿真融合等相关内容。
基于MBD协同设计便于验证制造工艺的可行性和合理性,提前发现可能的设计缺陷,保证研制质量,缩短研制周期。
关键词:MBD;协同设计;装配仿真;加工仿真引言随着计算机技术、软件技术和数字化制造技术发展,产品数字化技术已发展到全三维数字化定义阶段,即MBD(Model Based Definition 基于模型定义)阶段。
MBD技术是在集成的完整三维模型上详细表达产品的形状、尺寸、公差以及工艺等非几何制造信息,其淘汰了二维工程图,使三维实体模型成为产品研制过程中唯一数据源载体[1,2]。
与传统基于二维工程图的CAPP相比,全三维实体模型应用便于图纸形式化表达、共享和重用;同时,数据源唯一提升了产品设计协同效率,保证了产品信息高效传递应用。
因此,研究基于MBD的全三维协同设计对于推动实现数字化制造技术具有重要意义。
国内外学者针对全三维协同设计进行了初步探究,其基本思路:在三维可视化环境下提取零件设计MBD模型的加工特征、标注尺寸公差和其他技术要求,然后根据这些信息完成零件加工工艺过程的规划和设计。
吕斌[3]等人探索了基于MBD的飞机结构件数控加工方法,实现通过特征识别模型相关几何和非几何信息完成数控加工;朱晶杭[4]开展了基于加工特征的MBD工艺信息自动标注方法研究,开发了基于UG平台的自动标注原型系统并验证了该方法可行性。
基于MBD的航天航空融合空天飞行器复合材料结构协同设计制造探索

专题聚焦SPECIAL FOCUS 聚焦网信技术与行业深度融合分享典型应用案例专题1:航天数字化协同设计编者按:建立集成多要素、多组织、多专业、跨地域的数字化协同研制环境,以模型为主线贯穿产品全生命周期,实现一体化协同设计与制造,将成为企业提高产品研发和创新能力的主流模式。
本专题聚焦航天产品基于MBSE 的创新研发、全三维并行协同设计、支撑仿真验证的高性能计算等方向,分享航天数字化协同设计典型案例。
18基于MBD的航天航空融合空天飞行器复合材料结构协同设计制造探索/中国运载火箭技术研究院空天业务部/22运用MBSE理论和方法实现航天器创新研发/北京空间飞行器总体设计部/27基于三维模型的卫星数字化跨单位异地并行协同设计与集成应用/上海卫星工程研究所/PECIAL FOCUS专题聚焦未来新型航天器将是航天航空两大技术体系融合的产品,具有技术领域广、参研单位多、协调难度大、计划周期紧等特点,要实现设计体系的跨域 融合依然任重道远。
为此,中国运载火箭技术研究院空天业务部在某国防领域重要型号研制过程中深入探索基于MBD 的航天航空融合空天飞行器复合材料结构协同设计制造之路,为新型航天器研制和飞行试验成功奠定了 坚实的基础。
基于MBD 的航天航空融合空天飞行器复合材料 结构协同设计制造探索◎中国运载火箭技术研究院空天业务部王悦吴迪邓云飞王月一、新型航天器跨域融合之路对于航天已有的协同设计,主要基 于PRO/E 及其配套的PDM 系统进行设计和管理,已保障了多个运载火箭、 卫星和飞船的顺利研制。
但是对于新型 航天器研制而言,航天航空设计体系的跨域融合依然是一座高山,对于具有鲜 明航空特色的着陆架、阻力伞设计,复 杂空间双曲面机身、机翼、舵面外形,大量类似飞机零件给航天器的设计带 来了挑战,同时新型航天器还肩负着新功能、新技术、新发展的历史使命,高性能全复合材料的设计与应用,设计与工艺一体化协同,协同系统的智能化知识化定制,标准化三维模型流程,避免设计与制造系统异构实现数据源统一 等系列要求,都使当前新型飞行器的发 展略显局促。
基于MBD模型的结构化工艺设计流程

基于MBD模型的结构化工艺设计流程
娄起;焦光明;李文生;林忠亮;赵侦;叶瑞;柳思成;张晓玲
【期刊名称】《信息记录材料》
【年(卷),期】2022(23)6
【摘要】通过TC软件端模块化设计,开展三维数字工艺创建,实现机械加工工艺从
二维文档式管理向三维数字化管理发展,通过MBD模型驱动,实现产品从结构设计、工艺研究到制造执行的全流程信息打通。
开发工艺系统与生产管理系统、试验检测系统以及相关数字信息化系统的集成,保证数字化模型设计和工艺设计在线并行协
同应用。
通过PLM、SAP、TDM等多信息系统集成应用,实现工业基础件领域典
型产品的设计、仿真、工艺、生产、试验等多环节贯通,数据同宗同源,构建高端紧
固件领域覆盖多区域板块、百万量级标准资源数据的知识管理平台。
【总页数】5页(P210-214)
【作者】娄起;焦光明;李文生;林忠亮;赵侦;叶瑞;柳思成;张晓玲
【作者单位】航天精工股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TP31
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1.基于MBD的飞机装配工艺模型设计
2.基于流程的复杂产品结构化装配工艺设计技术研究与应用
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产品设计工艺一体化平台工艺系统的实施与应用

产品设计工艺一体化平台工艺系统的实施与应用摘要:文章以笔者所在单位计算机工艺辅助工艺设计系统的项目建设为例,对该系统应用价值进行了分析,介绍了工艺系统基本结构组成,描述了项目实施后对工艺多方面工作带来的效率提升,最后提出了对该项目今后的展望。
关键词:产品设计工艺一体化平台工艺系统;工艺管理引言产品设计工艺一体化平台工艺系统是“以产品数据为基础,以交互式设计为手段,以工艺学问库为核心,以实现企业信息集成为目标,面向产品的工艺设计与管理”的应用开发平台。
它通过供应功能强大的工艺设计、工艺资源管理、统计汇总等模块和二次开发工具等,赐予工艺人员最大的帮助,切实提高工艺设计效率和设计质量。
同时plm工艺系统向企业推荐和引进国家标准的工艺设计和工艺管理规范,推进工艺规范化、标准化,提高工艺设计水平。
1产品设计工艺系统的实施价值1.1提高工艺编制效率公司产品零部件种类多,工艺设计工作量大。
传统手工编制工艺文档的方式效率低,数据互用性差。
特别对于一些相似性很高的零部件也没有有效地典型工艺知识积累机制,导致工艺设计重复劳动多。
工艺系统的实施为工艺人员提供了专业的工艺编制平台,提高了工艺设计效率,将工艺人员从大量的手工、重复性劳动中解放出来,着重于工艺设计质量的改进和工艺创新,实现公司工艺水平的持续改进。
1.2积累工艺知识通过实施工艺系统促进公司典型工艺以及工艺知识的积累和管理水平,让工艺人员方便的将工艺设计过程中的经验知识记录下来,加以总结和提炼。
通过建立工艺知识积累和沉淀机制,实现工艺经验和知识的快速传播,为工艺创新打下基础。
1.3促进标准化管理在手工编制工艺文件时代,出于对工艺劳动成果的认可,对于工艺人员不遵循新标准,格式五花八门的情况,标准化工作推进的难度较大。
工艺系统的实施,实现了模板化的工艺规程格式,无纸化的流程审签,各步骤的操作均可回查,促使标准能够执行到底。
1.4实现工艺报表自动汇总工艺系统可将工艺数据按照需要的格式和处理逻辑自动统计输出。
基于MBD的工序模型建模方法研究

Gongyi yu Jishu!工艺与技术基于MBD的工序模型建模方法研究黄斌达(中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心,江苏南京211106)摘要:近年来,基于MBD的三维工艺得到了广泛重视,但由于三维工艺与二维工艺的设计模式有很大的不同,尤其是基于三维工序模型的工艺表传统二维艺模式相比大差异,导致三维工序模型构建缺乏借鉴的依据。
基于,为保证序模型的建模质量,NX基于MBD的工序模型建模研B,为工序模型的建模提供一系列解决方案,进而为相业应用三维艺提供借鉴。
关键词:MBD;工序模型;建模方法;全三维0引言工艺设计是产品设计与制的桥梁,工艺设计对缩短产品研制周期、提高产品质量和制重要影响二维工艺设计模式下,工艺设计的表取和管理,部的性表现,工艺性度大,影响艺的提y基于模型定义(Model:Based Definition,MBD)的工艺设计以三维设计模型为一据源,能表公差等工艺,艺的理度因为,基于MBD的三维工艺设计近年得到了广泛重视W 由于三维工艺二维工艺的设计模式大的不同,尤是基于三维工序模型的工艺表传统二维工艺模式相比存大差异,导致三维工序模型构建缺借鉴的依据。
基于此,为证工序模型的建模质量,NX基于MBD的工序模型建模研B,为工序模型的建模提供一系列,为相业应用三维工艺提借鉴。
1工序模型的分类及完整性定义要求1.1工序模型的分类序类型的不同,序模型分为机加工序模型过设加工)序模型过程E和序模型等)。
缶序模型的应用不同,建模的和的基一致1.2工序模型定义的完整性要求完整的序模型应模型、产品制造信息(PMI)以序性,1I工序模型|几何模型]|产品制造信息(KQ|工序属性图1工序模型完整性定义1.2.1产品制造信息(PMI)产品制模型相,作为工艺的象,是艺的部分状的加偏差的制造过程有关的制造资等1.2.28888序性工序属性主要表达工序模型的名称、工序号、材料、工序模型建和序模型等2工序模型构建的一般性要求2.1工序模型构建要求工序模型:(1)工序模型提交的模型实体应的控制策略,实现喷氨调节自动化°3.6系统设计不够合理原因分析:由于系统设计不够合理,导致脫硝系统入口烟气流场不均,引起脫硝入口烟气温度偏差大、局部NO,浓度严重偏高、两侧出口NO,浓度偏差大、两侧喷氨流量不一致等一系列问题。
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基于MBD复合材料结构设计与工艺一体化设计方法研究-
机械制造论文
基于MBD复合材料结构设计与工艺一体化设计方法研究
撰文/ 中国运载火箭技术研究院研究发展中心邓云飞张帆姚纳新许健
本文分析了复合材料传统设计模式存在的问题,提出了基于MBD 的复合材料设计与工艺一体化设计方法并应用到某产品研制过程,取得了良好的应用效果。
一、引言
人类几百年的工业革命历史上,以二维机械制图为代表的产品设计模式至今为止已延续了近二百年,随着近代计算机技术的飞速发展,产品设计模式逐渐向三维数字化设计方向转变,进而到当前世界先进企业形成较为完善的MBD (Model-Based Definition)设计模式,如图1 所示。
对于航空航天飞行器以及先进装备结构设计,复合材料应用逐步提高是技
术发展的必然趋势。
复合材料在提高产品性能、降低产品重量方面有重要作用,美国波音公司在2004 年开始的复合材料787 客机设计中,全面采用基于模型定义MBD(Model Based Definition)新技术,取得了显著的应用效果,如图2 所示。
二、当前产品设计模式存在的问题
1.MBD 理解存在的问题
MBD 技术是工业4.0 模式下实现智能化、数字化制造的关键设计技术,相关制造企业必须深刻理解其数字化传递的内涵。
当前,国内很多企业处于初步接触三维设计阶段,没有完全理解MBD 的真实内涵,存在三个显著的认识误区。
(1)在数据集表达上,没有认识到MBD 区别二维图时代的革命性意义是模拟量和数字量的根本差别,部分技术人员认为MBD 就是“三维标注”,是“电子视图”,没有掌握MBD 模型包含的数据集的定义,也不了解模型数
据集对制造设备的接口意义,只是按照传统二维图的方式将大量尺寸标注在模型上。
由于“尺寸”本身起源于二维图时代用量具量取两点之间的距离这种模拟量传递方式,与MBD 设计数字化传递、智能化制造的思想格格不入,差了一个时代。
笔者通过多年的MBD 工程研发和研究,目前国内这个现象十分普遍,充分表明国内企业在正确理解国外MBD 设计方法上还存在相当差距。
(2)在设计流程上,没有认识到MBD 基于设计制造一体化的设计流程要求,部分技术人员认为设计人员实现了三维模型下厂就实现了MBD。
三维模型下厂后,工艺需要重新生成大量二维工程图或者工艺文件,或者要求设计补充设计图样和技术文件,然后进行工艺可行性分析反馈设计,由此将带来大量不协调问题,严重降低产品质量,甚至造成方案翻车,延缓研制周期。
(3)在管理模式上,没有认识到MBD 基于模型成熟度进行项目管理要求,部分单位设计上使用三维设计,管理上仍然按照工作成熟度进行,而不是根据模型的成熟度划分产品研制阶段,造成流程冗长,成本浪费严重。
2.传统复合材料产品设计方法存在的问题
当前国内对三维设计模式的研究方兴未艾,但是主要集中在金属结构的研究,复合材料的设计方法基本仍沿用传统基于设计工艺相对分离,三维模型与二维图样并存共用的方法,如图3 所示。
传统研制模式下,基于三维模型和二维文件并存传递、串行工程的方法设计质量粗放、效率低,无法满足新一代面向工业4.0 产品“优性能、高质量、高效率”的要求,具体存在以下三个关键的问题亟需解决。
(1)传统设计与工艺缺乏有效的协同设计环境和规范,串行的模式研制效率低。
(2)传统设计采用三维模型和二维图样结合的方法,数据源不唯一,质量控制难。
(3)传统的设计工艺结合弱,产品研制精细化程度低,性能不够优化。
三、基于MBD 的复合材料产品设计工艺一体化方法研究
1.MBD 信息表达规范及实现方法
MBD 技术现已经成为国内外先进制造企业全寿命周期数字化解决途径。
复合材料MBD 设计的核心内容是通过唯一的三维模型,集成所有的设计信息和必要的工艺信息,统一全过程数据源。
三维模型的数据集表达方法是其中一项主要内容。
通过调研国外先进企业数据集表达方法,总结出适用于复合材料结构零件数据集定义方法。
包括零件属性信息、零件注释信息、零件几何信息和铺层
信息等,图4 所示为完整的零件MBD 数据集定义,对于先进碳纤维树脂基复合材料结构没有合金代码、最终热处理等项,如图4 所示。
2.数据集在制造中的识别和重用技术
三维模型数据集的基于集成化表达、数字化制造方式,需对设计下游的活动,包括工艺、工装和制造等进行顺势牵引拉动。
因此,MBD 数据集必须考虑这类数据能够被下游识别和重用,从下游的需求来看,这些数字化特征需要向工艺规划、数字化测量检验、数字化制造和数字化维护等专业传递,这需要下游人员在MBD 设计顶层文件的时候就参与进来,确保设计数据的可用性,如图5 所示。
3. 设计工艺一体化精细化设计流程
复合材料的材料设计与结构设计同步,材料设计的工艺性和科学性直接影响设计结构的精细化程度以及方案的可行性。
复合材料结构的精细化设计程度也是减轻结构重量、提高制造精度、提高产品质量、降低产品成本的重要途径。
通过借鉴国外先进企业MBD 研制经验,构造以VPM/FIBERSIM 平台为依托,以模型为核心的设计、制造一体化精细化设计流程,并形成相关规范体系进行流程固化。
总体流程如图6 所示。
四、应用实例
在某复合材料舱体设计过程中,完成了复合材料设计工艺一体化详细流程
方法构建,具体流程包括以下几个方面。
(1)建立产品结构树。
产品结构树是指在数字化平台上,根据产品图号分配表为基础建立的零组件父子级关系,形成产品结构树。
(2)建立骨架模型。
根据前期产品方案初步论证的结果,设计部门在产品结构树上的特定位置建立主骨架模型,如产品理论外形、框梁站位平面、接口协调轴线等作为产品结构设计的顶层几何基准。
(3)初步设计。
骨架模型完成设计和发布后,各工作包的设计人员设计零件时一般应根据骨架模型进行设计,确定零件的边界和模具面、坐标系等信息并完成初步实体方案设计用于接口协调。
如图7、图8 所示。
(4)铺层设计。
联合制造人员进行工艺分析,包括铺层分区方式、分区数量、丢层方案和圆角过渡等都基于复合材料设计和工艺特点进行多次评价确定,确定合理的复合材料铺层序列、铺层角度和铺层分区。
(5)模具设计。
根据设计给定的初步铺层方案,工装人员同步开展基于外形面的模具设计,分析设计曲面的可制造性并设计合理的模具制造方案,如图9 所示。
(6)强度分析。
分析人员根据设计提供的三维模型,提取几何信息和铺层信息,利用统一的数字化协同平台开展强度分析并实时反馈设计,进行高效迭代,以获取最优几何尺寸、结构布局和铺层优化数据,如图10 所示。
(7)详细设计。
完成零件的详细几何包括圆角、下陷、铺层分区、过渡和剪口的设计,并定义零件之间的连接关系,如图11、图12 所示。
(8)可制造性仿真。
设计人员完成模型创建后,工艺人员用同一设计平台进行铺层展开、下料分析和纤维工艺仿真等,并直接生成复合材料数字化设备如激光定位仪、自动下料机和自动铺放机可识别的工艺文件,并与设计模型关联。
实现了在产品设计研发阶段对复合材料的铺层可行性分析、热压罐成型变形分析等,将传统模式下只能通过实物制造阶段暴露的问题提前解决,避免了设计方案不协调或者翻车的可能性,极大提高了产品质量,如图13、图14 所示。
(9)三维标注。
完成产品几何与非几何主要数据集定义后,应将制造所需的其它补充信息通过三维标注的形式集成到模型。
如铺层序列、分区、剖面图、铺层表和技术要求等,并生成相应的视图,方便制造人员读取。
注意能用模型数
据集表达的就不要标注,更不要大量标注尺寸,一般只标注关键尺寸和公差,普通几何公差在技术条件中说明,如图15所示。
(10)模型下厂发放。
三维模型下厂技术状态控制为制造业公认的难题,为了实现设计模型下厂发放版本有效管理,应对每个三维模型设计“三维模型数据发放通知单”随三维模型一同发放。
该通知单上注明模型的零件号、名称和版次,并按照企业质量管理规范进行签字确认。
一般零件的发放通知单上应由设计员提出,经过设计组长校对,设计主任审核,制造部门会签,标准化部门审查,项目技术负责人批准后交给构型管理人员发放,如图16 所示。
(11)加工制造。
通过应用复合材料设计、制造专用软件的开发以及各种复合材料数控制造设备(如预浸料自动剪裁设备、激光投影设备等)。
依托复合材料MBD 技术,完成零件制造阶段全三维数字化生产,从根本上改变传统复合材料的设计制造方式,采用数字量形式对产品进行全面描述和数据传递,实现了设计与制造之间数据的无缝集成,如图17、图18 所示。
(12)设计变更和构型管理。
三维模型下厂后,如需要对设计信息进行变更,则需要进行模型升版,需要发放新的“三维模型数据发放通知单”,通知单上注明概括性的变更内容,具体的变更信息应在模型中定义。
构型管理人员对设计基线和变更情况进行汇总和管理并与制造部门保持实时协调,确保设计更改闭环。
五、结语
综上所述,通过将本课题中针对基于MBD 的复合材料设计工艺一体化方法的研究,具体应用到复合材料舱段的结构设计中,取得了显著的应用效果(图19)。
课题研究所形成的数字化平台、标准规范和研制流程可广泛推广到其它复合材料产品研制中去,为后续产品实现结构性能提升、研制周期降低奠定了技术基础。