先进钣金成形技术在航空制造领域应用分析.docx

先进钣金成形技术在航空制造领域应用分析朱永胜刘洋摘要：伴随航空技术的高速发展，航空制造领域对钣金零件也提出更高要求，因此探索先进钣金成形技术在航空制造领域应用具有重要意义。文章首先针对钣金成形工艺予以概述，其次针对先进钣金成形技术及应用展开分析，望借此为实现先进钣金成形技术在航空制造领域中的科学应用提供相应参考。关键词：钣金成形技术;航空制造领域;超塑成形技术V261文献标志码：A：2095-2945（2019）34-0110-02Abstract：Withtherapiddevelopmentofaviationtechnology，thereisahigherdemandforsheetmetalpartsinthefieldofaviationmanufacturing，soitisofgreatsignificancetoexploretheapplicationofadvancedsheetmetalformingtechnologyinthefieldofaviationmanufacturing.Firstly，thispapersummarizesthesheetmetalformingprocess，andthenanalyzestheadvancedsheetmetalformingtechnologyanditsapplication，soastoprovidethecorrespondingreferenceforrealizingthescientificapplicationofadvancedsheetmetalformingtechnologyinthefieldofaeronauticalmanufacturing.Keywords：sheetmetalformingtechnology;aeronauticalmanufacturingfield;superplasticformingtechnology钣金成形工艺在航空制造领域发挥着重要作用，伴随航空制造行业不断发展，产品需求也随之不断产生变化，对新一代钣金零件也提出更高要求如性能高、强度高及质量轻等。因此，要求相关人员须不断探索、研发新装备、新工艺、新材料，并将产品生产周期缩至较短，以此实现钣金零件的柔性、快速、精确、高效成形。1钣金成形工艺概述钣金零件在航空制造领域为一项重要零件，在飞机机体构成中占据重要比重，约为70%，飞机整体制作劳动量中零件制作约占15%，且具备零件种类多、刚性小及结构复杂等特点，对飞机生产周期、飞机整体质量可产生直接影响。钣金零件主要分为直线型弯曲件及复杂型面零件两种类型，其中直线型弯曲件在制作过程中多借助多处理机数控系统压弯机，可不间断且自动的对滑块位置、后挡架等位置予以测量，并同所给出予以比对，便于自动校正。预选油缸油压时可利用数控系统进行预选，同时也可实现对后挡架运行速度的调节，完成自动编程工作。此外，复杂型面零件的成形工艺复杂性较高，蒙皮拉形机及喷丸成形机等为主要设备。蒙皮拉形机使用关键点在于，需保障预拉力适中，预拉力值须处于材料极限强度、屈服强度间，反之，将会过早产生金属疲劳现象。其中喷丸成形技术即指借助高速弹丸向金属板材表面撞击，使金属板材表面及下层金属在高速弹丸撞击下产生塑性变形，进而延伸，促使板材弯曲成形制作所需外形的一类成形方式，此成形方式多应用至飞机壁板类零件成形中。喷丸成形技术目前已在空客公司、波音公司发展为一类较为成熟的飞机壁板成形手段。德国KSA公司便利用喷丸成形技术所制造的Ariane5动力模块框架的锥形板为空客A380型飞机提供机身壁板。2先进钣金成形技术分析及应用2.1超塑成形技术/扩散连接技术根据实现超塑性成形条件如应力状态、温度状态、组织状态等差异，超塑性成形主要可分为相变超塑性成形、细晶超塑性成形、其它超塑性成形三种类型。其中细晶超塑性成形在实际生产过程中应用最为广泛。为实现细晶超塑性成形不仅要求材料须具备良好热稳定性能、等轴细晶组织外，也应同时满足以下两项条件：一为变形温度Tm2.2激光冲击技术激光冲击即指借助脉冲形式的激光束向金属表面冲击，产生一种平面波，在穿过工件同时促使材料塑性变形的一种技术，因此技术所产生的压应力深度、塑性变形深度较高，使得所制得零件的应力腐蚀抗力、断裂韧性、疲劳性能得以明显改进。激光冲击为20世纪中叶在Batell实验室研发所得，但因当时欠缺高功率、高脉冲频率及可靠的激光装置，使得激光冲击并未实现工程化。近几年激光冲击生产能力显著提升，并由激光冲击技术经MIC公司研制后实现工程化，可靠、稳定的脉冲激光源由LINL公司提供，此发展背景下，脉冲重复频率得以大幅提升，处理时间显著缩短且提升生产效率，节约生产成本。如LINL-MIC冲击系统即为一种现代激