张勇兵 ， 苏艳红 ， 郑再阳

（1.中航工业成都飞机工业（集团）有限责任公司，成都 610091；2.成都航空职业技术学院,成都 610100）

现代民用客机的蒙皮材料正在向金属复合材料方向发展，但以铝合金材料为主的金属材料仍在大量应用。波音787飞机蒙皮以非金属复合材料为主、铝合金材料为辅，空客A380飞机蒙皮以铝合金料为主、金属复合材料为辅，其他型号的民用客机蒙皮也在同时运用金属材料和非金属复合材料。因此，研究金属材料蒙皮的高质量、低成本成形仍具有广泛的现实意义。

复杂曲面的铝合金材料蒙皮主要采用拉形工艺，每架飞机的蒙皮数量从数十张到数百张不等，每张复杂曲面的铝合金蒙皮都需要一套对应的拉形模。拉形模质量决定每张蒙皮的几何精度质量和表面质量，拉形模是确保铝合金蒙皮质量的重要工艺装备。单套拉形模的制造成本从数万元到数十万元不等，每个机型的拉形模总成本会达数百万元甚至上千万元。

因此，拉形模制造总成本是飞机制造总成本的重要组成部分。基于此，提升拉形模质量、降低拉形模成本是各航空工艺装备制造商研究的重要内容之一[1]。

近年来，大型拉形模需求越来越多，但在生产过程中发现拉形模可切削塑料型面开裂现象越来越普遍，成为影响飞机研制、批量生产的重大质量问题。

1 拉形模型面开裂的原因分析

1.1 传统的拉形模结构

早期的拉形模结构是“木质基体+环氧树脂型面”，由于木质基体容易变形、破损、腐烂，寿命短、精度差，而且用于制造大型拉形模（民用客机蒙皮长度一般都超过3m，有的达到10m有余）时木质基体与可切削塑料层均开裂严重，如图1所示。……