第42卷第8期 Vol. 42No. 8
假压技木
FORGING & STAMPING TECHNOLOGY
单曲多台阶蒙皮的垫料辅助增量压弯成形
邓亮，宋波，陈保国（上海飞机制造有限公司，上海200043）
2017年8月 Aug.2017
摘要：多台阶变厚度蒙皮的绿色制造是当前航空钣金成形中的难点之一，通过填充垫料使得变厚度蒙皮成形转换为等厚度板成形是解决该难题的方案之一。选取某型客机的单曲多台阶蒙皮为研究对象，设计5种试验件，探讨增量压弯工艺中垫料材质、垫料补偿、工艺因素3个方面对成形的影响。试验结果表明：对于选取的零件，采用厚度差为0.1mm的PA6-G垫料，零件与理论型面之间的间隙小于0.4mm，即零件成形精度高：只要合理选择垫料、设计合适的垫料尺寸，就可以消除零件厚度差引起的成形差异，进一步获得精度较高的零件：增量压弯工艺对于单曲率变厚度蒙皮制造其备生产可行性。
关键词：铝合金；多台阶；增量压弯；垫料；蒙皮 DOI: 10. 13330/j. issn. 1000-3940. 2017. 08. 010
中图分类号：TG302
文献标识码：A
文章编号：1000-3940（2017）08-0045-05
Padding assisted increment-bendingfor multi-step cylindrical skin
Deng Liang, Song Bo, Chen Baoguo
(Shanghai Aircraft Manufacturing Co. , Lid. , Shanghai 200043, China)
Abstract: Green manufacturing multi-step skins with variable thickness is one of important problems on aerospace sheet metal forming. The variable thickness skins change to equal thickness skins by padding, which is one of the major approaches. For the cylindrical skin of multi-step on an aircraft, five skins were designed, and the influences of pading material, thickness compensation of padding, process parameters on the forming of skin were investigated. The results show that increment-bending can be a precision forming under the condition of a PA6 G padling of 0. 1 mm thickness differenoe and 0. 4 mn gap between skin and theoretical surface. Therefore, when material and dimensions of padding is suitable, the differenoe in thickness caused by foming can be eliminated. Furthermore, higher precision skins can be obtained, and
the padding assisted increment-bending prooess is feasible for eylindrical skin with variable thickness of multi-step. Key words : aluminum alloy ; multi-step; increment-bending; padding; skin
为减轻重量和满足装配要求，航空单曲蒙皮零
件存在大量的台阶结构，可理解为由不同厚度板材“拼接”构成的零件。零件台阶结构的传统制造工艺为化学铣切。但化学铣切时，槽液对环境污染严重，且造成零件的疲劳性能有一定程度的降低，因此，航空制造中不建议使用此技术，并逐步采用机械加工来替代，“平板机械加工+成形”工艺方法成为当前航空单曲多台阶零件制造领域的主要方向由于多台阶结构厚度突变、协调变形难度大，故单曲多台阶板材的成形成为该方法的关键难点。目前多台阶板材的弯曲成形工艺有喷丸成形、多点成形、
收稿日期：20170504；修订日期：20170612 作者简介：邓亮（1980-），男，硕士，高级工程师 E-mail : dengliang@ comac. co
通讯作者：陈保国（1979-），男，博士，高级工程师 E-mail: chenbaoguo@ comac. cc
万方数据
增量压弯成形、激光成形和时效成形等[1-4]。增量压弯成形是利用压弯设备，通过调整上下模其的闭合间隙，使板料发生局部弯曲变形，板料不断进给后，变形不断累积，从而获得具有一定曲率的构件，见图1。该方法具有设备要求低、成形范围大、工艺生产经验丰富等特点，成为国内单曲零件弯曲加工的重要手段之一。
航空航天工业的发展推动了增量压弯成形技术的发展，使其应用范围由折弯件、等厚度零件扩展到高筋变厚度单曲蒙皮。针对该类零件，俄罗斯、美国和日本均进行了增量压弯成形技术的应用探索，国内北京航空制造工程研究所、中国科学院金属研究所等均在工装、设备、工艺参数等方面进行了研究。结果表明，增量压弯成形技术可成形高筋变厚度单曲蒙皮，通过采用数控设备、在线测量等先进技术，可大幅降低工艺难度，提高成形件精度[5-8]。随着当前减重目标的提高，零件厚度出现逐渐变小、