第十三章飛機(jī)鈑金工藝的一般性問(wèn)題

飛機(jī)鈑金工藝是航空制造工程的重要組成部分，是使飛機(jī)能同時(shí)獲得高結(jié)構(gòu)效率和優(yōu)良性能的基礎(chǔ)制造技術(shù)之一。目前，國(guó)內(nèi)鈑金技術(shù)落后，設(shè)備陳舊，和先進(jìn)國(guó)家相比有較大差距，不能適應(yīng)我國(guó)航空工業(yè)的總體發(fā)展，應(yīng)予以足夠重視。

一、飛機(jī)鈑金工藝的重要性統(tǒng)計(jì)資料表明，鈑金零件約占飛機(jī)零件數(shù)量的50％，工藝裝備數(shù)量約占65％，制造工作量約占20％。鈑金工藝是機(jī)械制造業(yè)的傳統(tǒng)技術(shù)，是飛機(jī)制造工程的支柱工藝之一。飛機(jī)整體壁板的采用，發(fā)展了噴丸成形。飛機(jī)整體組合構(gòu)件的出現(xiàn)，產(chǎn)生了鈦、鋁合金超塑成形技術(shù)。大型鏡面蒙皮在民用飛機(jī)的廣泛使用，提出了鈑金零件表面完整性要求。

飛機(jī)是參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的高技術(shù)產(chǎn)品，民用飛機(jī)尤為突出。一種飛機(jī)的性能、成本、研制周期是提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的三個(gè)要素。據(jù)悉，現(xiàn)代殲擊機(jī)的壽命為8000小時(shí)，民用飛機(jī)高達(dá)6萬(wàn)小時(shí)。就飛機(jī)的機(jī)體而言，表現(xiàn)在氣動(dòng)外形、結(jié)構(gòu)效率和使用壽命。機(jī)體大部分零件要借助鈑金工藝來(lái)制造。只有不斷尋求新的鈑金成形方法，研制先進(jìn)的專用設(shè)備，才能適應(yīng)品種、數(shù)量多，勞動(dòng)量大的鈑金零件生產(chǎn)，使新的設(shè)計(jì)構(gòu)思付諸實(shí)現(xiàn)。綜上所述，鈑金工藝技術(shù)在航空工業(yè)中的地位不容輕視。二、飛機(jī)鈑金工藝的特點(diǎn)

飛機(jī)鈑金工藝之所以有別于一般機(jī)械制造的鈑金工藝，是由飛機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生產(chǎn)方式所決定。鈑金零件構(gòu)成飛機(jī)機(jī)體的框架和氣動(dòng)外形，零件尺寸大小不一，形狀復(fù)雜，選材各異，產(chǎn)量不等，品種繁多。大型飛機(jī)約3～5萬(wàn)項(xiàng)鈑金零件，而其中的個(gè)別項(xiàng)目只有一兩件。零件有較復(fù)雜的外形，嚴(yán)格的重量控制和一定的使用壽命要求。對(duì)成形后零件材料的機(jī)械性能有確定的指標(biāo)，與其他行業(yè)的鈑金零件相比技術(shù)要求高，加工難度大。

鈑金零件加工以專用設(shè)備為主，鈑金專用設(shè)備是飛機(jī)鈑金工藝技術(shù)發(fā)展的標(biāo)志和工藝技術(shù)預(yù)研成果的載體。對(duì)零件成形質(zhì)量有著決定性作用。這些設(shè)備的研制周期長(zhǎng)，技術(shù)含量大，投資巨額而社會(huì)需求少，設(shè)備利用率不高。對(duì)非航空產(chǎn)品加工也有相當(dāng)?shù)倪m應(yīng)能力。國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)和研制此類設(shè)備的安排尚不落實(shí)。目前，飛機(jī)工廠鈑金專用設(shè)備陳舊，工藝技術(shù)落后，遠(yuǎn)不能適應(yīng)航空產(chǎn)品的發(fā)展需要。飛機(jī)鈑金零件使用的工裝品種多，協(xié)調(diào)關(guān)系復(fù)雜，工裝制造周期長(zhǎng)。由于鈑金零件的剛度小，加工過(guò)程變形大，只有使用足夠數(shù)量的配工裝才能滿足設(shè)計(jì)技術(shù)要求。相關(guān)工裝間的幾何信息傳遞環(huán)節(jié)多，積累誤差大，協(xié)調(diào)困難。因此，鈑金零件的工裝設(shè)備成為縮短飛機(jī)生產(chǎn)準(zhǔn)備周期的重要環(huán)節(jié)。為了達(dá)到零件設(shè)計(jì)的各項(xiàng)技術(shù)要求，與機(jī)械制造其他鈑金工藝相比，飛機(jī)鈑金零件的工藝過(guò)程復(fù)雜，控制嚴(yán)格。零件外形、尺寸準(zhǔn)確度、邊緣狀況、表面完整性、成形過(guò)程材料的組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能變化等都必需采用相應(yīng)的工藝措施和動(dòng)態(tài)的檢測(cè)手段，以滿足零件的設(shè)計(jì)技術(shù)條件。

鈑金工藝的發(fā)展取決于飛機(jī)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、新型材料應(yīng)用和工藝技術(shù)自身的進(jìn)步。軍用飛機(jī)不斷提高的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)，民用飛機(jī)安全、長(zhǎng)壽、舒適和市場(chǎng)需求；比重小、剛度大、強(qiáng)度高、耐腐蝕材料的使用；鈑金工藝和其他加工工藝的相互補(bǔ)充、滲透；加之航空鈑金工藝匯集的大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；各種學(xué)科的科學(xué)知識(shí)和專門(mén)技術(shù)的采用；將使飛機(jī)鈑金工藝發(fā)展成一門(mén)綜合性應(yīng)用技術(shù)。三、飛機(jī)鈑金零件分類

飛機(jī)鈑金零件分類也就是根據(jù)零件的相似性，按照一定的原則對(duì)零件進(jìn)行分類。相似性分為材料相似性、工藝相似性和結(jié)構(gòu)相似性。材料相似性指材料品種、狀態(tài)的相似性；工藝相似性指零件的加工方法、工藝裝備和使用設(shè)備的相似性；結(jié)構(gòu)相似性指零件的尺寸、形狀、使用部位以及零件上所具有的結(jié)構(gòu)要素的相似性。表13.1飛機(jī)鈑金零件常用分類法分類方法內(nèi)容按材料品種板材零件、管材零件、擠壓型材零件按材質(zhì)種類鋁合金、鎂合金、銅合金、鈦合金、不銹鋼、合金鋼和普通鋼板等零件按零件結(jié)構(gòu)特征蒙皮、框板、肋骨、梁、整流罩、帶板和角材等零件按工藝方法下料、壓彎、拉彎、滾彎、繞彎、拉伸、拉形、落壓、旋壓、閘壓、橡皮成形，噴丸成形、爆炸成形、局部成形、超塑性成形與超塑性成形／擴(kuò)散連接等零件按零件成形溫度冷成形零件和熱成形零件按零件變形特征分離工序和成形工序零件飛機(jī)鈑金零件分類擠壓型材零件板材零件管材零件壓下陷型材壓彎型材滾彎型材拉彎型材復(fù)雜型型材焊接管異形