解決航空鈑金部件起皺開裂難題
發布時間：2018-06-13
鈑金類零件均占總零部件數量、制造工作量的20%以上，而高強鋁、鎂、鈦等輕質合金的鈑金類零件在制造過程中，因其塑性差，成形過程中容易起皺和開裂，一直困擾我國航空領域對鈑金零件的輕量化及整體化發展水平。
記者從中國科學院金屬研究所獲悉，由該所塑性加工先進技術課題組成功研發的沖擊液壓成形技術，實現了航空復雜薄壁口框零件的成形，并以全新的原理成功研發出世界第一臺可以用于生產的沖擊液壓成形設備。
“該技術可將傳統鋁合金板材成形過程中8道次以上的人工輔助制造過程改變為2道次的自動化生產過程，無需中間工藝熱處理，較以往提高了4倍的生產效率，有望推動和提升我國航空鈑金制造業發展水平。”中科院金屬所塑性加工先進技術課題組組長張士宏研究員表示，而此前，我國一直沿襲的是前蘇聯的落錘成形技術，需要通過模具壓制與人工手動相結合，但成形零件存在著表面有劃痕、成品率不高、零件精度及一致性差等缺陷。
“特別是具有凸臺、加強筋和小圓角等小特征結構的鋁、鎂、鈦輕質合金復雜異型薄壁鈑金零件的制造已成為推動大型飛機水平提升亟待解決的重要問題。”張士宏說。
研發中，項目組通過將充液拉深成形技術與高速沖擊成形技術相結合，形成一種新的沖擊液壓成形技術，并依此設計了一臺板材沖擊液壓成形極限試驗裝置。他們通過大量實驗證明，這種技術和裝置同樣適用于鋁合金、鋁鋰合金、鎂合金、鈦合金等材料的成形制備。
基于此，課題組自主研發了這種全新原理的沖擊液壓成形專用設備。據悉，該設備采用的是液壓蓄能器組合結構，可實現大質量沖擊體的高能高速驅動及控制，這也是該設備的核心專利技術。