沈阳飞机工业（集团）有限公司 辽宁省沈阳市 110034
摘要：飞机铝合金大型钣金件成形刚性较差，同时有较大的尺寸，实际制造的难度较大。从零件结构中分析，联系装配要求的实际影响中，明显增大了四周拐角的角度，减少了补加条带长度。有效的优化了零件外形的结构，体现出双动拉伸的优势，采用双动拉深成形的方式，确定合理的制造程序，结合零件热处理变形的措施，提高零件成性的精确度。
关键词：飞机铝合金；大型钣金件；精确成形；工艺研究
我国航空事业随着社会经济的发展逐渐呈现规模化的发展，涉及了多种领域的知识和多个学科，是一项比较复杂的系统性工程，要求较高等级的质量。本文通过有限元数值模拟结合实际试验，优化展开毛坯外形尺寸，确定合理的工装结构，达到零件精确成形的高要求。
1零件阐述
前舱门结构需要不断的优化，在优化的过程中可以采用纵横向隔板组装结合的方式，同时需要注意不断加强盆形口框方式。通常情况下货舱门和前舱门上不铰链之间都是在直接连接的情形。对装配结构方面进行全面的分析，就会清楚的发现，前舱门和口矿零件安装之间具有不能分割的紧密联系，这项工作对零件型面加工精准度有比较高的要求。因此，我们需要对零件精准度进行不断的改进和提升。内外蒙皮、纵横向隔板和盆形件共同组成了前货舱门。材料牌号是2024-0，材料的厚度是1.27mm，零件的外形尺寸要严格的控制在1429mm×1351mm，零件内开口的主要尺寸则是1270mm×1346mm[1]。前货舱门加强口框零件是飞机货舱门最重要的承载体，主要呈现出环状封闭框形结构。形成基准不容易确定的重要原因是要保证零件和机身外形的光滑流线、零件边缘和底部都要有一定程度的理论曲面；零件周围存在十几个装配触点，货舱门框的严密性和安全可靠性直接受到这些零件加工精准度和截面角度成形精度的影响。ARJ21飞机加工难度比较大的钣金零件其中之一就是加强口框零件，由于加强口框零件具有比较复杂的装配关系，较高要求的精度，同时成形工艺性比较差，一般情况下加工工艺的正常流程不能充分的保障零件的质量。因此，加强前舱门的口框零件时要实现对环状封闭框形结构的有效结合，然后才能实践机身外形光滑流线的保障。
2零件结构的优化分析
零件结构的优化需要加强工艺准备的过程，在针对零件初始结构设计不合格的位置进行全面的科学分析之后才能确定四周拐角的角度，最后将角度确定为88°。从零件的结构分析，主要为收口状，这种设结构的设计形式对拿取工作产生了更高的要求。条带尺寸的特征主要是结构独立，但是他具有刚性比较弱。四周拐角角度在实际的修改时要全面分析装配图，逐渐减少条带长度，同时在图形修改的过程中要保障零件的及时性，采用手工的方式对零件成形进行不断的修正，对图形的更改能够有效的减少手工修正量。我们在实际的工作中需要在椭圆开口尺寸逐渐减少的情形下提高零件成形的工艺。在对装配图全面分析后，对四周拐角角度建议至少保证90°的更改，适当的减少条带的长度，周围材料的成形对成形的富裕材料进行补偿，对图形更改后能够有效的降低零件成形过程中手工修正量，另外建议在零件下方增加相同的结构，能够对椭圆孔靠口尺寸进行减少，提高零件成形的工艺性。
3飞机铝合金大型钣金件精确成形工艺的研究
结合ESI/ATE公司的Pam-Stamp软件，做好零件工艺成形加工的辅助指导，在辅助指导的过程中，预测配料反算功能成形性，同时对成形的过程进行控制分析，通过软件冲压模拟功能的结合，直接性的控制和优化零件结构，然后在盆形件基础成形的过程中，将零件的深度保持在32mm，对四周转角的半径保持在R141mm，观察模拟的效果，侧壁材料均匀的流动，盆底转角处材料变薄，材料最小的厚度是1.03mm，法兰边局部的材料会出现增厚的现象，材料最大厚度是1.35mm，都是公差可以接受的数值[2]。
在计算毛料的过程中需要对成形后拉深件口段高度不平或者波浪状在成形中工艺补偿的考虑，需要加修余量，它的数值需要根据零件的形状、材质、尺寸和试验的具体数据做决定。依据盆形件的拉伸概念，可以根据各部位的几何特征将它的形体进行简化，按照简化后的形体展开。简化后的形体展开料当做雏形，和软件得到的展开毛料做比较，对最初的试压用料进行确定，然后通过试压修正，得到合适的毛料最终展开尺寸和形状。
模具上缺乏排气装置，会导致零件出现鼓动的现象，因此在展开毛料上最终材料将取出的部分开制1个垂200 mm大圆孔，当做模具上的排气孔，用这个方法解决零件拉深过程中排气的问题，最后经过理论研究和试验加工，确定最佳展开毛料尺寸是1478.9mm×1535.3mm。确定拉深系数，主要是分析拉深零件变形程度，也是模具设计的参数，是权衡两件拉深所需次数的指标。最后，可以使用一套拉深模具成形出符合高要求的合格零件[3]。
4试验研究
试验在结合型双动液压机上进行，对于制造的模具。板料在拉伸成形的过程中，板料成形的质量受到多方面因素的影响。比如压边力的大小、拉深材料机械性能、摩擦润滑情况、毛坯大小和形状等都是研究的重点目标。板料拉深成形质量主要受到压边力的大小。因此，通过调节和控制压边力的大小，结合压边圈的压边力作用，使毛坯不会轻易起皱，保证有良好的防皱效果。凭借润滑的环节，逐渐降低材料和模具接触表面的摩擦，同时在润滑效果采取时。压边力过大就会增加危险断面处的拉应力，造成拉裂损坏和严重变薄差，压边力过小就不能保证防皱的实际效果。
润滑主要是将材料和磨具接触表面之间的摩擦和磨损有效的降低。润滑剂可以采用润滑效果较好的机油，在阴模角部位和压边圈的压边面上均匀的涂抹机油，在毛坯展开后，在毛坯的两边覆盖上薄薄的塑料膜，涂抹润滑剂的过程中要保证塑料较好的弹性，增加试压材料的流动性，能够有效的提高零件外观质量。
零件凸缘的实际尺寸大约在60mm左右，即使展开毛坯外形精确，但是在实际试压的过程中，一些部位还是会出现一定程度上的褶皱，在模具上对问题发生的部位通过分析进行明确，在阴模和压边圈之间不是毛坯区域用纸垫出材料的厚度，能够有效的实现阴模和压边圈的接触，然后保持材料流动的开敞性，最终得出成形的零件。
测量成形之后的零件角部材料会变薄，最小处的厚度是1.1mm，零件角部翻边会变厚，最大处的厚度是1.4mm，得出的结果和模拟预测的结果是相同的，有效的证明了模拟的准确度。保证材料达到硬状态，对塑性成形过程中的内应力进行消除，在零件拉深成形后主要结合淬火工序，减少零件淬火变形，余量中通过增加圆孔，进行淬火余量的相互牵制，零件转配之后，保证合格。
结束语：采用计算机仿真技术，对冲压模具进行设计，通过冲压过程的基础设计，解决复杂冲压过程设计的问题，进行飞机铝合大型钣金件精确陈星工艺设计，能够有效的节省了模具试验费用，不断多算新产品的试制周期，实现了紧密结合生产的先进设计方法，促进了冲压工艺的发展。
参考文献：
[1]白颖，贾敏，李善良，等.大曲率高翻边钣金零件橡皮成形起皱控制[J].锻压技术，2018，043（002）：38-43.
[2]束学道，岑泽伟，王雨，et al.GH3030高温合金壁厚渐变锥形回转件强力旋压成形仿真及机理分析[J].西北工业大学学报，2019，037（004）：785-793.
[3]卜晓珍，翟华，周丽华，et al.π截面铝合金型材拉弯成形工艺数值模拟研究[J].塑性工程学报，2019，026（002）：151-161.