大曲率變截面復(fù)雜航空鈑金構(gòu)件成形技術(shù)研究*

(航空工業(yè)成都飛機工業(yè)（集團）有限責(zé)任公司，成都 610092)

隨著我國航空事業(yè)的快速發(fā)展，客戶對飛機的性能要求越來越高，航空鈑金零件逐漸向整體化、大型化發(fā)展，成形難度加大，這對成形工藝提出了更高的要求。長期以來，各大主機廠均采用落錘成形輔以手工校正[1]來加工零件，成形質(zhì)量、效率難以滿足實際需求。為此，各院所、高校、企業(yè)從航空鈑金零件成形原理[2–4]、有限元數(shù)值模擬分析[5–6]、新工藝開發(fā)及創(chuàng)新等方面進行積極研究。郎利輝等[7]對液壓成形技術(shù)在復(fù)雜薄壁航空整體鈑金件上的應(yīng)用進行了深入研究；航空工業(yè)成飛公司也在積極研究新工藝，成靖等[8]實現(xiàn)了沖壓拉深成形工藝在復(fù)雜口框類鈑金件上的成功應(yīng)用。

“彩虹”零件形似彩虹，為某新型飛機關(guān)鍵零件，其對疲勞性能、抗沖擊能力、抗應(yīng)力腐蝕能力要求相當(dāng)高。因此，成形過程中應(yīng)盡量減少對材料性能的內(nèi)部損傷，消除手工校正，提升零件成形質(zhì)量。

1 零件工藝性分析

1.1 零件基本信息

1.1.1 零件構(gòu)型

“彩虹”零件具有大曲率、變截面、小夾角、整體下陷、結(jié)構(gòu)扭曲等結(jié)構(gòu)特征，具體如圖1所示。

1.1.2 材料信息

零件材料為7075–O–δ3.175mm，航空工業(yè)成飛公司委托高校對該材料的力學(xué)性能進行了測試，結(jié)果如表1所示，3個方向的真實應(yīng)力–應(yīng)變曲線如圖2所示。

1.2 落壓成形及成形難點綜合分析

1.2.1 AM-STAMP落壓成形過程仿真分析

首先，采用常規(guī)工藝——落壓成形對零件成形工藝進行分析。通過CATIA對零件非工作面進行工藝補充，按經(jīng)驗值給定初始毛料，借助于PAM-STAMP對落壓成形過程進行建模仿真，仿真模型如圖3所示。……