解决航空钣金部件起皱开裂难题
发布时间：2018-06-13
钣金类零件均占总零部件数量、制造工作量的20%以上，而高强铝、镁、钛等轻质合金的钣金类零件在制造过程中，因其塑性差，成形过程中容易起皱和开裂，一直困扰我国航空领域对钣金零件的轻量化及整体化发展水平。
记者从中国科学院金属研究所获悉，由该所塑性加工先进技术课题组成功研发的冲击液压成形技术，实现了航空复杂薄壁口框零件的成形，并以全新的原理成功研发出世界第一台可以用于生产的冲击液压成形设备。
“该技术可将传统铝合金板材成形过程中8道次以上的人工辅助制造过程改变为2道次的自动化生产过程，无需中间工艺热处理，较以往提高了4倍的生产效率，有望推动和提升我国航空钣金制造业发展水平。”中科院金属所塑性加工先进技术课题组组长张士宏研究员表示，而此前，我国一直沿袭的是前苏联的落锤成形技术，需要通过模具压制与人工手动相结合，但成形零件存在着表面有划痕、成品率不高、零件精度及一致性差等缺陷。
“特别是具有凸台、加强筋和小圆角等小特征结构的铝、镁、钛轻质合金复杂异型薄壁钣金零件的制造已成为推动大型飞机水平提升亟待解决的重要问题。”张士宏说。
研发中，项目组通过将充液拉深成形技术与高速冲击成形技术相结合，形成一种新的冲击液压成形技术，并依此设计了一台板材冲击液压成形极限试验装置。他们通过大量实验证明，这种技术和装置同样适用于铝合金、铝锂合金、镁合金、钛合金等材料的成形制备。
基于此，课题组自主研发了这种全新原理的冲击液压成形专用设备。据悉，该设备采用的是液压蓄能器组合结构，可实现大质量冲击体的高能高速驱动及控制，这也是该设备的核心专利技术。