飞机钣金工艺——庞晨

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1、飞机钣金加工工艺钣金工艺就是把板材、型材、管材等毛料，利用材料的塑性，主要用冷压的方法成形各种零件，另外还包括下料和校修。飞机钣金制造技术是航空航天制造工程的一个重要组成部分，是实现飞机结构特性的重要制造技术之一。现代飞机的壳体主要是钣金铆接结构，统计资料表明，钣金零件约占飞机零件数量的50%，钣金工艺装备占全机制造工艺装备的65%，其制造工作量占全机工作量的20%。鉴于飞机的结构特点和独特的生产方式决定了飞机钣金制造技术不同于一般机械制造技术。一．飞机钣金零件的基础知识1.1钣金零件分类1.1.1按飞

2、机钣金零件结构特征分类飞机钣金零件有蒙皮、隔狂、壁板、翼肋、导管等。1.1.2按飞机钣金零件材料品种分类飞机钣金零件基本上可分为型材零件、板材零件和管材零件三大类，每类材料零件又可进一步细分：（1）型材零件：压下陷型材、压弯型材、滚绕弯型材、拉弯型材、复杂形型材；（2）板材零件：平板零件、板弯型材零件、拉深零件、蒙皮成形零件、整体壁板、落压零件、橡皮成形零件、旋压零件、热成形零件、爆炸成形零件、超塑性成形零件、超塑性成形和扩散连接零件、局部成形零件。（3）管材零件：无扩口弯曲导管、扩口弯曲导管、滚波卷边

3、弯曲导管、异形弯曲导管、焊接管。因为飞机钣金零件形状复杂，数量庞大，板材零件相对较多，现做飞机钣金零件分类图如图1.1所示。图1.1飞机钣金零件分类1.2钣金零件加工路线成千上万的钣金零件，制造方法多种多样，但它们的加工路线基本相同，一般都要经过如图1.2几个环节：图1.2钣金件加工路线下料：裁剪（剪床）、铣切（铣床）、锯切和熔切。成形：弯曲、拉深、旋压等。热处理：粉末喷涂、表面氧化等。1.3钣金零件变形的基本特点钣金零件的种类繁多，形式各异，成形方法多种多样，但最基本的变形方式不外乎是弯曲、翻边、拉深

4、、局部成形（或膨胀）。板料成形时，材料的变形区往往是以上几种基本变形方式的复杂组合。因此，当分析一个具体的钣金零件时，一方面必须将不同变形性质的部分加以明确区分，利用弯曲、翻边、拉深、局部变形等基本变形方式，作为分析零件变形特点的主要依据；另一方面还必须注意它们之间的相互联系，不能将不同变形性质的部分作为一个个单纯的基本变形方式孤立看待。钣金零件的成形方法虽然很多，但从板料的变形性质来看，无非是“收”和“放”两种。所谓“收”就是依靠板料的收缩变形来成形零件，收的特点表现为板料纤维缩短，厚度增加。“收”的

5、主要障碍时起皱。所谓“放”就是依靠板料的拉神变形来成形零件，放的特点表现为板料纤维伸长，厚度减薄。“放”的主要障碍时拉裂。例如外拔缘为“收”，翻边、局部成形为“放”，弯曲中性层以内为“收”，弯曲中性层以外为“放”。二．飞机钣金加工工艺2.1飞机钣金工艺的特点（1）钣金零件构成飞机机体和气动外形。钣金零件构成飞机机体的框架和气动外形，零件尺寸大小不一，形状复杂，选材各异，产量不等，品种繁多。目前，国产小型飞机钣金件大约有6000项，大型飞机钣金件大约有20000项。钣金零件形状复杂，质量控制严格，有一定的

6、适用寿命要求，对成形后的零件有明确的力学性能和物理性能的要求，与其他行业的钣金零件相比技术要求高，加工难度大。（2）钣金零件的制造是以专用设备为主，配合手工技艺和经验操作来实现的。钣金专用设备是飞机钣金工艺技术发展的标志和工艺技术预研成果的载体，对零件成形质量有着决定性作用。这些设备的研制周期长，技术含量高，投资巨大，社会需求量小，设备利用率不高，设备的更新较慢，这就要求技术工人必须具有良好的手工技艺。（3）飞机钣金零件使用的工艺装备数量很大。由于钣金零件加工过程变形大，只有使用足够数量的工艺装备才能满

7、足设计技术的要求，因此生产准备工作繁重。（4）广泛采用样板、模胎和检验型板等刚性量具进行检验工作。2.2飞机钣金工艺2.2.1下料飞机上钣金零件生产的第一道工序是使所需要的板料或毛料从整块板料分离开，即下料。由于飞机钣金件形状复杂，且不规则，材料利用率一般只有60%至75%左右。绝大多数钣金件下料后再成形，因此，提高材料利用率具有重要意义。下料的方法很多，在生产中常根据毛料的几何形状、尺寸大小、材料种类、精度要求、产量和设备条件选择。主要方法有剪裁、铣切、冲裁、锯切和熔切等。如图2.1所示。图2.1下料

8、工艺表2-1各类剪床的技术特性剪床名称剪裁钣材外形特点剪料厚度/mm加工精度/mm操作方法剪裁后加工龙门剪直线外形≤8±0.1~0.8定位板圆滚剪圆形≤2±0.5定位板或手动去毛刺斜滚剪各种复杂曲线形≤2±0.5手动去毛刺振动剪各种复杂曲线形≤3±0.8手动去毛刺2.2.2成形飞机钣金零件成形工艺方法很多，主要有手工成形、弯曲成形、拉深成形、橡皮成形、拉形成形、旋压成形和落压成形。（1）手工成形随着生产的不断发展和技术进步，绝大多数的成形工