波音客机垂尾钣金支撑件数字化成形技术

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1、Dig“一一naManHndurm数字化设计与制造波音客机垂尾钣金支撑件数字化成形技术DigitalFormingofBoeingVertical-TailHousing中航工业沈阳飞机工业集团公司咸阳李辉尉国强咸阳助理工程师。主要从事航空钣金零件的工艺加工和技术工作。波音公司是与中航工业沈阳飞机工业集团公司合作多年的美国民机项目最大的公司，其新一代大型飞机机体多采用高分子复合材料设计，并应用PLM流程控制和采用MBD理念数字化制造加工。波音787是第一架从产品概念设计到生产全过程使用PLM解决方案的飞机，也是第一架虚拟推出的飞机。除去复合材料和机加零件之外，部分钣金

2、件的本文依据“飞机科研生产数字化工程”理论研究与实践简要介绍了新型波音飞机中，基于MBD三维数据集生产制造的某项钣金支撑类零件的MBD数字化成形加工方法。包括工艺方案的初选、工装模具的结构参数改进、生产过程的质量控制、检验夹具的设计思路等生产流程各个方面，并总结展望了国内航空企业钣金数字化生产发展的前进方向。加工精度要求极高，对于零件的工艺生产也提出了新的要求。本文依据“飞机科研生产数字化工程”理论研究与实践简要介绍了新型波音飞机中，基于MBD三维数据集生产制造的某项钣金支撑类零件的MBD数字化成形加工方法，包括工艺方案的初选、工装模具的结构参数改进、生产过程的质量控

3、制、检验夹具的设计思路等生产流程各个方面，并总结展望了国内航空企业钣金数字化生产发展的前进方向。某机型垂尾前缘中的铝制钣金支撑件草图见图1。零件厚度为1．8ram，材料来料状态为铝合金6013一T4。毛料尺寸700ram×500mm。由于较厚且为T料成形后期还需经过沉淀处理，零件本身包含多个导孔，两侧弯曲长边内部还包含3个异型凸边孔且高度较高，无法进行液压成形；原有的工艺手段——采用闸压成形方法时的回弹张角较大，且闸压时闸刀需穿过侧边上的圆形凸边孔，腹板面很难保证平整度，此外图纸也提出了孔位目视检测依据和要求，靠原有的加工方法无法实现。因此，根据工程数据集和MBD设计

4、信息，采用数字化加工方法完成零件的生产工作。成形方案分析首先分析确定该零件的生产成形方案：鉴于毛料尺寸较大，材料成形难度大而且不适宜采用一步成型2011年第23／24期·航空嗣造技术59够．二二二：：．：：：：：．E￡2f垫出QE1日E∑坠B打标汜位置a)正视旧剖舰I一1再利用闸刀在EP60—300折弯机上冲出两侧的弯边，进行收边机校平修整至底面平整。沉淀处理至T62状态后，材料变硬零件发生少量变形，修整时很困难，无法保证零件的精度(图3)。因此对于热处理前的操作工序零件质量进行控制是主要的着眼点。改进方案分析利用二维数据集零件数铣下料，保留住两端的定位耳片和定位孔。

5、先液压成形，然后利用弯曲模进行弯⋯1⋯⋯。剖视口坷曲成形，工装利用2一曲6．2销钉定””8“。位，在二维数据集两侧增加申请销钉图1零件工程草图信息孔(图4)，在两个小NNNN6-ESN法或级进模的生产加工，综合成本价的铝制型胎液压成形。2个圆形凸fL已成形完毕的情况下，模具制造出值流分析与生产进度等因素后采用边孔及异形孔均由橡皮囊液压机压躲避槽；同时工装凹模板采用分体分步成形法生产(表1)。出并适当加大压力为60MPa。结构，辅助顶杆和导柱导套结构便于工艺开发工作将在三维数字化／，—、环境下直接依据三维实体模型展开，／增加T艺参、l磊丽j；i；习完成工艺方案制定及详细

6、工艺设计，、／—_弋数后的制造厂——]制定检验依据』并产生三维数字化工艺，利用MBD结台：少＼遣据三／L—J理念真正做到无图制造，所有工艺与／，＼<／二羹磊《蓑妻耄蓬霆薹篡薹萎茎；弋警兰荔誉乒／z』型L-．∈摹蓬翥交多咂操作依据和产品起点(图2)。＼的三雏工程L_二二L一嚣撰LJ展开状态下的板J飞机产品的复杂性特点决定了＼数据集嵴震弄嚣1∥’l料外形轮廓I飞机零件形状复杂、几何参数多，不L—。—、＼——／一鐾嚣嚣搽黧豢L塑些L_4囊囊网证最后产品形状和尺寸精度，必须依o——————————_叫丰；茹是釜苫译l靠工装和样板等进行保证。先利用L—————_J表1零件简略成

7、形生产流程零件的取出和安装夹紧(图5)。新根制圆形与异型凸边模各一套，用于冲工程散据集转化铣切第一步下料压凸边模代替液压成形中存在的凸位置．同时利用试验用料进行相边孔高度不够的问题。整间隙参数第二班液弯曲成形后的零件，再利用特制小弯边．适当使用硬橡皮避免褶皱产，上的闸刀在EP60—300折弯机上校正第i步冲两侧的弯边，改进后的闸刀穿销式结一套，在授平展开料的情况下上冲床成形3个异形凸边孔构能够顺利地安装并固定良好。最第四步弯曲后手工修整零件即可满足要求。边第五步闸压校形：安装闸刀凋整下槽座．成形点压校正两个腹扳面上的大弯边第六步修整检验后送热表车间处