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先进钣先进钣金成型技术对航空领域有什么作用?

先进钣先进钣金成型技术对航空领域有什么作用?

2021-12-16 04:46:02

先进钣金成型技术对航空领域有什么应用?


一、钣金成型技术的发展现状

     随着时代的变迁,科学技术的发展,越来越多的技术得到发展和运用,帮助人们减少生活和工作中的问题,其中钣金在航空领域得到好的作用。 由于飞机、导弹、发动机的结构和功能特殊,所以钣金结构件的应用广泛,例如飞机的壁板、导弹的外壳等。并且近些年来,随着我国航空技术的快速发展,对加工件的可靠性、服役性提出了更高要求。在钣金件的使用上,一方面整体性优势明显,不断出现新结构;另一方面新材料的应用不断增加,例如铝合金、钛合金、铝锂合金等。在此背景下,传统的加工技术不能满足成型要求,必须改进创新钣金成型技术。

钣金工艺


二、航空制造领域先进钣金成型技术的实际应用

     1 、超塑成型技术

    超塑成型技术 SPF,超塑成型/扩散连接技术 SPF/DB,具有成本低、效益高的特点,尤其是能对多层空心结构进行加工。这两种技术的应用,可将多个零件连接或焊接在一起,从而形成一个大部件,然后进行加热、加压处理。相比于传统加工方法,该技术其一能缩短加工时间,降低制造成本;其二有利于设计人员进行设计,提高结构的合理性,减轻结构重量;其三构件的整体性强,扩散连接后界面消失,可以提高抗疲劳性和耐腐蚀性。正是由于诸多技术优势,在航空制造领域, SPF 技术和 SPF/DB 技术应用广泛,且具有良好的经济效益。

     2 、喷丸成型技术

     喷丸成型技术,是使用高速运行的弹丸撞击板材的表面,发生塑性变形后材料会延伸,向受喷面弯曲变形,最终满足成型需求。该技术的优势,一是设备简单,不用成型模具,能降低制造成本;二是成型后,在零件的厚度方向上,会形成残余压应力,增强材料的抗疲劳性能;三是对零件尺寸的适应性强,既能制作出单曲率零件,也能制造出双曲率零件。

     3 、时效成型技术

     时效成型技术,是利用金属的蠕变性质,成型、时效同步进行。具体操作上,是对金属零件先进行加工、淬火、加载,固定在一定形态的工装上,使其产生弹性变形。然后零件和工装放置在加热炉内,在人工时效温度内保温,此时零件发生蠕变,在应力松弛、时效机制作用下直至保温结束。最后去掉工装,零件的弹性为变形保存下来。该技术的优点如下:①能释放零件的内部残余应力,成型后的稳定性增强,能提高抗腐蚀性;②零件成型后表面光滑,各个零件的外形具有一致性,能提高装配质量;③不仅成型效率高,而且可以重复工艺,能保证零件外形的精度,避免人工校正带来的误差;④材料成型、时效强化同步完成,能缩短零件的制造时间,继而降低生产成本。

     4、 旋压成型技术

     旋压属于局部塑性成形技术,适用对象主要是薄壁回转体零件,具有精度高、工艺柔性好、节约材料、自动化和机械化高的特点。尤其是长径比大的薄壁回转体构件,其他技术的加工难度大,采用旋压成型技术,其一经济效益显著,能降低生产成本;其二在壁厚方向上,变形会促使毛坯中的杂质、气孔、分层、焊缝等暴露出来,起到质量检验的效果,避免留下质量隐患。

    5 、热蠕变成型技术

    顾名思义,热蠕变成型技术利用的是金属材料在高温下的蠕变特点,此时板材会发生持续性、缓慢性的变形,最终满足加工制造要求。当前航空设备的发展,轻量化是一个重要趋势,不仅能降低燃油消耗量,还能提高机动性能。为了实现这一目标,目前主要采用两种手段:一是轻量化结构设计,二是使用轻质材料。以后者为例,铝合金、镁合金、钛合金的应用普遍,三种材料相互补充,能有效减轻材料质量。其中,钛合金具有良好的耐高温性、抗腐蚀性,但由于室温塑性差、变形抗力大,多采用冷成型加工法。钛合金加热后,当温度达到 500℃以上,一方面塑性明显提高,变形抗力降低;另一方面加热作用能消除材料的内应力,减小回弹量,提高成型精度。

    所以说,在现在社会中,钣金运用越来越广泛,并且要不断的更新换代,时代在进步。


钣金运用

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