宋丽
沈阳飞机工业(集团)有限公司, 辽宁省沈阳市, 110034
摘要:伴随着科学技术的快速发展,各行各业都有了长足的进步。在航空工业中,有着对于使用材质的严格要求,需要相关的结构部件质量符合要求,才可以进行应用。航空钣金件的主要特征是质地轻便,需要投入的成本低,这就使其有着被运用到航空制造领域的独特优势,对于其相关的成型工艺分析,主要包含了橡皮囊成形、液压胀形、冲压成形等,钣金成形工艺一直属于航空制造领域研究的重点,在实际操作中需要依据零件结构特点选择不一样的钣金成形工艺。以液压成型的标准原理与技术特点作为基础,按照复杂薄壁件结构的特点,对于复杂薄壁航空钣金件成形的过程进行分析,获取可能出现褶皱或者是其他问题的数据信息,相关工作有着非常重要的现实意义。
关键词:航空钣金;薄壁结构件;液压成型工艺;研究
在我们国家经济不断发展的前提下,很多行业都步入了发展的快车道,特别是新技术的不断应用,使得越来越多的行业有了跨越式的发展。对于航空工业来说,在以往的航空板材制造的时候,大部分都是把人工操作作为主要的工作内容,在这一阶段中,不仅仅施工的周期较慢,而且还存在制造的精确程度低,质量比较差等等问题。而随着自动化技术的普及化应用,航空制造业也有了技术工艺的持续性发展,运用液压成型施工工艺,调整整体模具的加工方法,在精度、厚度的控制方面有了长足的进步,还使得模具的加工成本有所降低,而且在最大的程度上缩减了生产的周期,这就能够达到精益钣金成形的要求[1]。对于航空钣金薄壁结构件液压成型工艺的研究,有着非常重要的作用。
一、关于液压工艺施工特点与原理的概述
液压成型工艺在钣金成型设计过程之中,需要依据液体方式替换成型,经过液压拉伸,在凹模中进行液体的冲加处理,控制液压室中的作用,研究毛坯和凸模的结合,确保成型的精确性。液体应该进行一定的润滑处理作用与效果,逐步的降低成型中产生的摩擦阻碍问题,同时提高成型的极限效果,降低拉伸作用,完善在局部区域存在的缺陷。要按照板件的质量水平,调整液体的使用成型过程,分析其中的摩擦阻力大学,控制液压润滑的作用,逐步的减少钣金的成型与次数,完善成形的效果,减少报废件,从而降低成本,加深钣金成形的准确程度与有效性,从各个方面满足柔性加工的整体需要[2]。模具在加工的时候应该进行焊接处理,依据凹模型的内液压情况,来进行凸模型的阻抗力大小的调节,对设备的吨位进行高标准要求,控制液压的使用与密封技术水准,分析对板件成型的重要作用,调节板件的补充液体比例关系,来提升生产效率。
二、对于钣金液压拉伸的过程控制的分析
在钣金液压拉伸的过程控制中,需要注重的主要有三个方面,第一个方面是板材的液压状况,在液压成型中,依据液室内压力、液体的流动性水平等设备的数据参数,来进行钣材成型的应力标准的判定。根据国内外液压成型技术的特点,经过对于不同的材料性能对成型可靠性进行研究。利用构建毛坯材料变形方程的方法,来有效的完成对于参数的统一设置,并且对液压成型技术进行完善。如果遇到较为复杂的航空钣件成型过程,那么就需要对增压处理效果和问题进行解决[3]。第二个方面是起皱原因的分析,钣金件起皱常常是压力太低、压力偏压等因素的影响,缝隙太大会出现凹模问题。依据相关的缺陷原因分析,应该进行增压比例关系的调整,逐步的进行压边缝隙减少的解决方式。依据悬空区域的起皱现象,调节液压压力过小可能引发的切向作用,逐步增大液压压力与压边作用问题。第三个方面是破裂的整体控制标准,凸模的圆角出现破裂,需要根据成型过程进行缺陷分析,调整起初的增加液压的压力标准,判断溢出可能造成的局部破裂问题[4]。
三、钣金液压成型的工艺研究
依据材料的性能水准,按照其轻量化标准,在复杂的曲面薄壁作用下,调整钣金的加工工艺范围。研究常温下的受限比例关系,保障拉伸钣金件的制造标准。对于复杂的薄壁整体钣金的成型工艺缺陷,需要以合理的液体成型工艺控制流为标准,对钣金件进行使用分析,调整检测冲压的板料标准,对不同的区域进行变形情况的分配,确定分析设计复杂程度符合模具的操作要求。
1、钣金加工成型施工工艺分析
在钣金件是曲面罩型复杂件的情况下,其材料使用的是铝镁合金,厚度常常需要控制在1mm的范围内,保护罩的设计长度是120mm,依据保护罩端面进行混合曲面的处理。经过对零件的拉伸,调节成型中的参数。板料较薄需要进行延展,研究转角成型的困难状况,依据处理起皱、破裂问题的相关举措,确定曲面模具设计标准。运用三维曲面设计,来提高试验拓展水平,保障成本的投入合理,施工的周期符合加工的标准要求[5]。
2、有限元模型的构建
依据薄壁钣金的加工冲液压要求,调节构建数据模式,冲压数据模式中,需要确定有限元的方法。按照DYNAFROM软件进行数据的仿真,对于实际的材料模型进行判定,确立BT板料单元。依据设计方案,分析凹模、凸模、立板料等不同的模类型标准。利用数据化的命令,构建三维模型坐标,保障平面零件的最低面是1mm,合成限定的位置设定形式,使用自动化模拟设置操作,调节压力规定的间隙过程。板料冲击液压过程中,需要依据压力的大小的变化进行研究,调节压力间隙,明确保护罩的设计压力的标准要求。利用零件的间隙大圆角区域,评估压力间隙的标准,通过多次的有限元分析优化,获得理论模拟调试最终确定的参数。依据工艺参数、压力间隙,研究使用软件后完成数字模拟的过程,明确模拟压力的范围,调节模拟结果下压力的路径关系[6]。液压室中需要调控的标准现象,维持成型过程,调节钣金件的成型区域与标准。按照圆角边缘区域进行起皱现象的记录分析,在最大的程度上保护最终的成型,保障成型的安全、无破裂。
四、模具机组结构的设计分析
对于仿真模具的结构设计,应该依据压力固定比例进行分析,明确凸模、凹模的不同压力方向。依据双动力压力机的模块标准,确定成型标准阶段。按照液体凹模压力进行调整,确定毛坯凹模的状况,滑动压力模块,使得其板材受力均匀,贴敷在凸模上。凸模施工设计尺寸应该依据零件的最初标准设计形式进行设置,确保凸模使用钢硬度范围。钣金件的尺寸较小,凹模结构使用整体缩口模具的设计,和其他的条件有保持一致性。如果想要减轻施工凹模的尺寸范围,调节内腔小于15mm,凹模的尺寸一般需要选取45号钢,保障压强大的情况下不会有显著的渗漏情况出现[7]。
五、结语
总的来说,对于航空钣金薄壁结构件液压成型工艺的研究,有助于航空工业的进一步发展,具有极其重要的意义。
参考文献
[1]黑东盛, 赵伟强. 航空钣金薄壁结构件液压成型工艺研究[J]. 科技资讯, 2019.
[2]岑全增. 复杂薄壁航空整体钣金件液压成型工艺分析[J]. 科技创新与应用, 2018(11): 97-98.
[3]黄旭. 复杂薄壁航空整体钣金件的液压成型工艺[J]. 经济技术协作信息, 2019(21):128-128.
[4]朱宇, 万敏, 周应科,等. 复杂异形截面薄壁环形件动模液压成形研究[J]. 航空学报, 2012(05):147-154.
[5]邵杰, 韩秀全. 钣金成形技术在导弹弹体结构中的发展应用[C]// 超塑性学术研讨会. 2015.
[6]翟建武. 复杂薄壁曲面飞机钣金零件成形分析及加工[J]. 环球市场信息导报, 2018, 000(014):129.
[7]冯苏乐, 陆彬, 曹婷婷, et al. 渐进成形技术在复杂薄壁结构件制造中的运用[J]. 模具技术, 2015(04):9-13.