飛機鈑金成形信息化現狀

◎喬宇

一、鈑金成形定義及信息化內涵

（1）定義。以鈑金為材料的鈑金件是機體構成的主要組成部分之一，而機體的鈑金零件的制造精度和質量是鈑金成形技術的水平直接決定的，所以，鈑金成形技術如何發展與制造對航空設施裝備的研發和制造以及生產具有重要的影響。

（2）鈑金成形信息化內涵。從信息化技術的內容中看，其中主要含括了工藝設計、材料選擇以及成形模具等多科學技術知識，這些知識信息在鈑金成形工藝的數字化表現等制造過程中起到至關重要的作用，提供了必要的參考數據。與此同時，這些信息也屬于知識工程的范疇，推動了整個鈑金成形信息技術發展的工作效率和技術水平，促進信息知識的整體化，盡可能完善該技術層面的理論基礎。

（3）信息技術分類。對鈑金成形信息化進行分類主要包括材料信息和工藝信息兩方面的內容材料信息就是鈑金成形中所需要材料的基礎信息，包括產品名稱、生產批次以及廠商信息等，以及產品的性能信息，包括拉伸系數以及最小彎曲半徑等方面的內容。鈑金成形工藝主要包括了其工藝信息、設備信息以及成型模具信息等方面的內容。其中，工藝信息主要是涉及其成型方法等信息，設備信息主要包括了該工藝所適用的范圍、參數信息以及場地等內容。

二、國內外研究現狀分析

鈑金件成形信息化就是將信息技術作為一種對所有涉及對象和活動進行表現、處理和控制的應用手段。將計算模型、仿真工具和科學實驗應用于鈑金件成形裝備、工藝過程等進行系統的闡述與分析，通過計算、模擬復雜的物理現象和信息化演變過程實現對鈑金件形態和功能的估算和合理的把控在加工過程中可能產生的缺陷，促進制造活動由部分定量、經驗的錯誤模式從而轉變數字庫的計算方式，實現具有確切精準度的制造產品。

（1）國內現狀分析及應用。至今為止，我國將鈑金成形信息化放在重要位置，在鈑金成形施工工藝信息化研究方面，無論是企業還是高校內部都對鈑金構建給予重視，聯合對鈑金件數字化制造技術展開了研究，對鈑金件的數字化建造到各個細部工藝設計技術的開發、從鈑金施工工藝數據化內容到完成體系數據化內容工程技術開發和各種研究工作的不斷深入發覺其內涵，鈑金件數字化構造各個單項技術工程化發展水平不斷提高，已經形成了具有大量數據基礎為支撐的鈑金工藝流程庫和典型鈑金工藝參數庫，完善了一定的數據，其中材料包含了鋁合金、鋁鋰合金、鈦合金；施工工藝方面包括橡皮囊液壓成形、蒙皮拉形、整體壁板噴丸成形等；整體壁板展開建模、型材拉彎回彈控制等鈑金件數字化制造各個單項技術工程化的進步程度依次提高，推動推廣信息化技術的應用工作開展。從而完善研究基礎，全面提升鈑金件創造技術水平。

從國內研究的應有情況可以看出，為了實現鈑金成形高效、精確制造的必經之路，需要鈑金成形信息化建立鈑金件數字化生產線的完善。鈑金件制造信息的數字化和精準程度是衡量鈑金件數字化制造水平的重要標志。數字量驅動制造現場完成鈑金件成形的制造過程中需要鈑金數字化生產的協調。基礎是在對各種鈑金件制造信息數字化表達、管理與結合，并且需要信息數字化水平來衡量，而核心是鈑金件制造的指令。工藝模型，等數據化設計和完善，用制造效率程度和成形鈑金件的精準程度來進行度量。

（2）國外現狀分析及應用。除了我國的鈑金成形技術，歐洲等國家的航空制造企業針對鈑金材料創造中使用精準數字化模擬、工藝設計數據化等數字化技術，在工藝模型、成形模型制造中尋找預測加工時可能產生的缺陷并且合理進行優化。使鈑金件質量保持穩定、報廢率低，周期短。至今為止擁有的技術條件包含影響鈑金件質量的諸多原因，其中可以控制定量的并不多，而且因為實際的制造過程復雜因素需要相互磨合，雖然數據化模擬技術可以優化工藝設計避免錯誤頻率，但是還無法確切預測并實現鈑金件成形的精確度。

關于鈑金件的使用，目前波音公司和空中客車公司等航空公司每年創立起相關工藝知識和技術數據包括蒙皮拉形、噴完成形等。加上近年來開發的以模型數字化定義技術為基礎，根據數據化設計鈑金制造所用模型并傳遞到成形模具設計可以提高工程技術人員的制造效率，但鈑金件數字化制造的核心載體過于保密導致無法讓公益數據庫有效作為數據支撐。國內航空企業已經發現這一點，為解決這一問題，在飛機轉包生產中，對國外提供的毛坯模型進行生產，可以促進鈑金件成形的效率和精準度。

三、鈑金成形信息化關鍵技術及工程應用

鈑金形成這方面，信息化發展進程比較遲緩，在信息技術管理方面缺少信息交流。一般在傳統的鈑金施工工藝信息交流中，具有毛坯數據模化和幾何特征等數據，這些數據通常具由數模的形態，因此需要具備電子表格的保存技術，但這些數據在保護的過程有一定的難點，可以通過設計不同的文件名稱解決，實現數據信息的妥善管理。

由于涵蓋大量的信息內容，種類涉及廣泛，必須對其進行分類和整理，以知識理論為基礎實現對產品形態和功能的估算和有效把控，促進不同類別成形工藝模型和參數的高效、精準，對各類鈑金數字信息化妥善管理，其中包括保存方式及格式相關成形內容等。

與其他材料制造方法比，鈑金成形數據化具有更繁瑣的過程和難點，比如將原材料毛坯在板材上重新設計和切割，然后將成形材料模型等下料，接著把成形的幾何模型通過CAD 的形式表現出來從而用于工藝設計和數據加工工序建模等過程，在這一環節中，要注意保持實際的數值可以在一定變動量范圍內調整，以減少誤差，避免人為等不確定因素帶來失誤。

四、結語

隨著經濟不斷發展帶來科技的進步，新一代航空設備的研制和生產需要信息化水平的不斷進步，鈑金件成形技術在這樣的時代背景下，經受各個方面的考驗，技術上需要向著信息化的方向不斷提升，企業則需要根據自身設備和技術知識的完善建立適合自身發展的數據信息內容，完備相關資料，促進后期控制與管理的高效率，提升鈑金成形信息化技術水平。