摘 要:對于飛機(jī)鋁合金大型鈑金件成形而言,不僅僅有著較差的剛性,同時(shí)也有著較大的制造難度,在零件結(jié)構(gòu)的分析中,更是聯(lián)系裝配要求,將四周拐角角度增大,并將補(bǔ)加條帶長度減少,實(shí)現(xiàn)了零件外形結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,而雙動(dòng)拉深優(yōu)越性的體現(xiàn),結(jié)合雙動(dòng)拉深成形方法,對合理的制造流程確定,并產(chǎn)生零件熱處理變形的基礎(chǔ)措施,將零件成形的準(zhǔn)確度綜合提高。文章通過結(jié)合有限元數(shù)值模擬,并實(shí)現(xiàn)了展開毛坯外形尺寸的優(yōu)化,對合理的工裝結(jié)構(gòu)確定,將零件精確成型的要求達(dá)到。
關(guān)鍵詞:飛機(jī)鋁合金;大型鈑金件;精確成形;工藝
引言
21世紀(jì)的今天,我國航空事業(yè)逐漸呈現(xiàn)規(guī)?;陌l(fā)展,同時(shí)也有著多種學(xué)科以及多種領(lǐng)域知識的涉及,相對而言有著較多的層面,是一項(xiàng)相對復(fù)雜的系統(tǒng)性工程,并對質(zhì)量有著較高的等級要求。
飛機(jī)鋁合金大型鈑金件的成形制造中,往往需要有著精準(zhǔn)的要求,這種常見的部件,有著越來越困難的成形,飛機(jī)中對鋁合金的采用,往往有著不同形態(tài)的零件結(jié)構(gòu),并在退火狀態(tài)以及新淬火狀態(tài)中實(shí)現(xiàn)的精確成形。為了更好的實(shí)現(xiàn)飛機(jī)鋁合金大型鈑金件精確成形加工,因此文章結(jié)合實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證進(jìn)行工藝研究有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
1 零件和零件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化
1.1 零件
對于前艙門而言,主要是結(jié)合縱橫向隔板進(jìn)行組裝,加強(qiáng)的同時(shí)借助于盆形加強(qiáng)口框的方式。前艙門上部鉸鏈,往往和貨艙門框直接的相連。關(guān)于裝配結(jié)構(gòu),口框零件裝配的時(shí)候,往往和前艙門門框有著較為緊密的聯(lián)系,并將零件型面的加工精度不斷增加。對于材料的牌號而言,為20240,零件外形的尺寸,規(guī)格是1419mm×1351mm,對于零件內(nèi)開口尺寸的規(guī)格而言,主要是1270mm×1346mm。前艙門在口框零件的加強(qiáng)時(shí),主要是結(jié)合環(huán)狀封閉框形的結(jié)構(gòu),和機(jī)身外形產(chǎn)生光滑的流線。
1.2 優(yōu)化零件結(jié)構(gòu)
零件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化中,就要做好工藝的準(zhǔn)備過程。通過分析零件初始結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理處,并使得四周拐角角度呈現(xiàn)出88°。零件有著收口狀的結(jié)構(gòu),這種設(shè)計(jì)往往有著較為艱難的拿取過程。關(guān)于條帶尺寸而言,有著相對獨(dú)立性的結(jié)構(gòu),剛性較弱。
裝配圖通過認(rèn)真的分析,并對四周拐角的角度更改,將條帶的長度逐漸減少,并結(jié)合周圍材料的直接補(bǔ)償,做好圖形的及時(shí)更改,將零件成形中的手工修正量減少,在橢圓孔開口尺寸的減少下,將零件成形的工藝性逐漸提高。
2 飛機(jī)鋁合金大型鈑金件精確成形工藝分析
結(jié)合Pam-Stamp軟件,做好零件的工藝成形加工,在輔助指導(dǎo)中,對配料反算功能進(jìn)行成形性的預(yù)測,在成形過程的控制和分析中,結(jié)合軟件的沖壓模擬功能,將零件結(jié)構(gòu)進(jìn)行直接性的優(yōu)化和控制,對于盆形件的基礎(chǔ)成形過程,其零件的深度控制為32mm,而四周轉(zhuǎn)角的半徑,控制為R141mm,關(guān)于模擬的效果。
對于側(cè)壁材料的流動(dòng)而言,處于一種相對均勻的狀態(tài),在盆底轉(zhuǎn)角處的材料分析中,往往處于一種變薄的狀態(tài),而料厚最小處,其厚度主要是1.03mm,對于法蘭邊的局部材料而言,處于不斷增厚的狀態(tài),在料厚最大處的舉例分析中,主要是1.35mm。對于坯料的模擬而言,如圖1所示。
展開毛坯尺寸的規(guī)格,經(jīng)過測量為1478.9mm×1535.3mm。關(guān)于成型后材料的工藝分析中,主要是對修邊余量增加。由于模具上缺乏排氣裝置,零件將會(huì)處于不斷鼓動(dòng)的狀態(tài),毛坯材料的展開中,就要將零件拉深中的排氣問題有效解決,關(guān)于最終坯料形狀,如圖2所示。
拉深系數(shù)的確定,主要是對拉深零件變形程度的分析,同時(shí)也是模具設(shè)計(jì)的一種參數(shù),對于零件拉深需要次數(shù)的分析有著基礎(chǔ)性的權(quán)衡。
3 試驗(yàn)分析
結(jié)合型雙動(dòng)液壓機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)過程。對于制造的模具,如圖3所示。
板料在實(shí)際拉深成形中,板料成形質(zhì)量有著多種因素的影響。通過對當(dāng)屬壓邊力的大小進(jìn)行控制和調(diào)節(jié),保證有著較好的防皺效果。借助于潤滑的環(huán)節(jié),將材料和模具接觸表面的摩擦逐漸降低,并在潤滑效果的采取中,做好機(jī)油的涂抹,毛坯展開之后,將薄薄的塑料膜覆蓋,并在潤滑劑的涂抹中,保證塑料的彈性較好,將試壓材料的流動(dòng)性增加,同時(shí)零件外觀的質(zhì)量也顯著提高。材料剛度的提升中,主要是結(jié)合淬火工序,并將零件淬火變形有效減少,余量中通過對圓孔增加,并做好淬火中余量的相互牽制,零件裝配之后,如圖4所示,合格。
4 結(jié)束語
總而言之,飛機(jī)鋁合金大型鈑金件精確成型工藝設(shè)計(jì)中,結(jié)合計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),并做好沖壓模具的設(shè)計(jì),結(jié)合沖壓過程的基礎(chǔ)設(shè)計(jì),并對復(fù)雜沖壓過程設(shè)計(jì)有效解決,不僅僅將昂貴的模具試驗(yàn)費(fèi)用有效節(jié)省,同時(shí)也將新產(chǎn)品的試制周期不斷的多算,對緊密結(jié)合生產(chǎn)的先進(jìn)設(shè)計(jì)方法有效實(shí)現(xiàn),將沖壓工藝的發(fā)展積極促進(jìn)。
參考文獻(xiàn)
[1]白穎,張引引,趙剛,等.飛機(jī)鋁合金大型鈑金件精確成形研究[J].鍛壓技術(shù),2011,36(4):64-67.
[2]劉兵,彭超群,王日初,等.大飛機(jī)用鋁合金的研究現(xiàn)狀及展望[J].中國有色金屬學(xué)報(bào),2010,20(9):1705-1715.
[3]梅中義,高紅,王運(yùn)巧,等.飛機(jī)鋁合金結(jié)構(gòu)件數(shù)控加工變形分析與控制[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào),2009,35(2):146-150.
作者簡介:陸靜(1982,1-),女,漢族,沈陽飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限公司,工程師,大學(xué)本科。