針對傳統(tǒng)工藝方法在某型號產品研制過程中存在的不足,近年來,中國航天科技集團公司一院703所通過采用數字化仿真、數字化排版、激光定位及數字化裝配方法,顯著降低了產品成型和裝配周期的成本。
在該產品鋪層過程中,該所采用基于三維工藝設計的模型,進行鋪層工藝設計與仿真,通過調整鋪層層數、角度以及層間樣片數量、形狀和剪口等參數,模擬復合材料在復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計與仿真技術,研制人員在生產之前及時發(fā)現設計中潛在的各類問題,從而將復合材料構件工藝設計周期由7天縮短為1天,明顯降低了生產的人工成本。
在復合材料構件生產過程中,為了減少手工下料錯誤,使下料過程更準確、更快捷,該所技術人員利用AUTOCAD及專門的數控排版軟件,進行鋪層樣片的精細化排版,材料利用率由60%提高至85%;排版完成后,應用預浸料數控下料設備,實現預浸料的自動下料,下料工時縮短30%。
在大型復合材料構件制造過程中,傳統(tǒng)的手工鋪疊采用模線樣板,精準定位困難、工作量大、效率低。對此,該所應用激光投影定位技術,結合鋪層工藝設計,在模具上顯示鋪層輪廓和軸線來實現鋪層層間各個區(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行鋪層,從而大大提高了鋪層效率和鋪層精度,保證了產品的成型質量,降低了制造定位樣板的生產周期及成本。
同時,針對該項目結構復雜、內裝零件多且內部空間狹小問題,該所引進了三維數字化裝配工藝設計平臺DELMIA及3DVIA Composer解決方案,應用全三維工藝進行現場指導,改變了應用傳統(tǒng)二維圖紙指導裝配生產的生產模式,為實現車間現場無紙化生產奠定基礎。與傳統(tǒng)手工裝配相比,產品生產周期縮短近一半,人工成本減少46%,降本效果十分突出。