屈春英

摘要：我国的科学水平不断提高，航空制造的机械化水平也越来越高。在航空制造领城中，先进钣金成形技术是一项重要的技术。将先进钣金成形技术应用在航空制造领域，可以提高航空制造的生产效率，收获良好的应用效果，因此该技术得到了航空领城的广泛重视。本文将具体探讨先进钣金成形技术在航空制造领城的应用，希望能为相关人士提供一些参考。

关键词：先进钣金成形技术;航空制造领城;应用

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。

一、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Ari-ane5动力模块框架的锥形板为空客A380型飞机提供机身壁板。

二、钣金生产成型技术类型

2.1板材充液成形技术

板材充液成形是利用液体作为传力介质代替刚性凸模或凹模传递载荷，使板材成形到单侧模具上的一种板料成形方法，根据液体介质取代凹模或凸模可以分为充液拉深和液压成形技术。充液成形具有以下特点：成形极限高;成形零件精度高、回弹小、壁厚分布均匀;可成形复杂结构零件：只需单模，模具设计生产周期短、适用于多品种少批量产品等。目前，运载火箭等航天器对降低成本、快速生产的需求促进了板材充液成形技术在航天产品上应用的不断发展。板材充液成形技术逐步成为航天薄壁零件制造的主流技术之一。

2.2脉冲成形技术

磁脉冲成形技术是一种加工金属板材的高能、快速成形方法，利用电流在极短时间内释放的高能量使金属变形并以很高的速度贴模来完成加工。磁脉冲成形技术具有以下优点：材料变薄率比常规方法均匀：可以大幅提高材料的塑性，试验表明采用磁脉冲成形的5A06板材延伸率可达到31.7%以上，翻边系数达到0.76pJ;具有较高的过程可控制性，重复性好，可以实现自动化、机械化生产：适合多种材料管材的缩径、胀形、扩口、拉延，波纹管成形，板材的翻边、冲孔以及常规冲压方法难以成形的工件;磁脉冲成形只需要凹模或凸模，适合成形复杂或异型的零件，且模具易于制造，成本低。

三、钣金成形技术在航空制造领域应用

3.1SPF技术在航空制造领域中的应用

首先，SPF技术是航空制造领域中的重要钣金成形技术之一。SPF技术又称超塑技术，是一种先进的钣金成形技术。这种钣金成形技术的优点非常明显，第一它的技术成本较低，应用范围比较厂泛，第二它的技术效果较好，能收获较高的收益"。使用SPF技术，主要是对航空产品的制作材料进行加工，将其打造成空心结构。工作人员可以利用SPF技术把不同的钣金零件进行焊接组合，成为一个整体零件，再投入航空产品的制造中。在未应用这项技术之前，工作人员需要把一个个细小的零件组装在航空产品中，耗费了大量的工作时间。在应用这项技术之后，工作人员依靠科技进行钣金零件的组合，大大提高了工作效率。当细小的钣金零件组合成大型零件时，其整体结构会发生一定的变化。比如，零件的承载水平会更高，整体性能会更好等等。近年来我国的科学技术不断发展，对SPF的技术研究更加深入，工作人员应用先进的SPF技术，不仅能实现零件由小到大的转换，更能扩大材料的结构层数，增强航空产品的抗破坏性能力。

3.2时效技术在航空制造领域中的应用

时效技术是航空制造领域中的重要钣金成形技术之一。应用时效技术需要对金属材料的性质进行分析，如果金属材料不具备蠕变的特性，就无法把时效技术应用在成形实验中。工作人员在应用时效技术时要遵循一定的操作步骤：第一，工作人员要把钣金材料进行固定，并通过加热来改变钣金材料的形状。第二，在钣金材料已经发生了变形之后，工作人员要进行保温工作。第三，工作人员结束保温的程序，把钣金材料的外部工装去掉，使钣金材料的形状固定下来。时效技术的优点也很多，具体包括以下几个方面：第一，时效技术的成形效果非常好，经过时效技术作用的钣金材料一般不会再发生形变。第二，时效技术的效率水平比较高，只需要经过三个操作步骤即可完成钣金材料的成形工作。第三，时效技术的工艺效果好，在时效技术的作用下，钣金材料的抗腐蚀性明显提高，而且质量得到了优化。第四，时效技术可以反复利用，而且操作相对简单，可以节省航空制造的成本。

四、结语

随着计算机数字控制技术的发展和新材料的开发与应用，板料成形零件具有精度更高、重量更轻、强度更高、形状更复杂、成形效率更快等优点，并且降低了原材料和能源的消耗，缩短了开发周期，大大降低了成本制造成本。板料成形设备正朝着大型化、精密化、智能化、集成化、成套化、柔性化方向发展，同时兼顾节能、环保等方面。

參考文献：

[1]朱永胜，刘洋.先进钣金成形技术在航空制造领域应用分析[J].科技创新与应用，2019，（34）：110-111.

（作者单位：沈阳沈飞集团铝业幕墙工程有限公司）