科技成果

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成果名称: 橡皮囊精确成形的失稳抑制及回弹补偿技术

成果登记号: 9612021Y0952

第一完成单位: 西安飞机工业(集团)有限责任公司

联 系 人: 田野

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新技术

技术领域: 航空航天

应用行业: 制造业

成果简介:

本项目属航空制造技术领域,涉及钣金制造橡皮囊成形拓展开发等高新技术。

我国飞机钣金橡皮囊成形工艺多年来一直沿袭着以手工为主的低效率混线生产模式,由于固有的失稳起皱及回弹等缺陷,严重制约了飞机研制进度和制造质量。

该项目针对落后成形工艺问题,历经多年的持续研究,探索了基于外形特征的失稳抑制橡皮成形技术和双曲封闭型腔橡皮成形回弹补偿工艺技术等,提出了刚性压边法、挤皱法、储料法等多种失稳抑制新方法。

开发掌握了具有特殊结构的容框防皱,鱼骨型反向弹性支撑随动压边,复杂结构楔形增压消皱,多加强筋结构限位成形及变形控制,大尺寸薄壁深筋槽结构渐进铺层缓裂压制,薄板淬火防变形控制等新型橡皮囊精确成形工艺技术,自主研制了系列橡皮囊成形失稳抑制装置和回弹补偿模具。

同时,形成了基于数值模拟橡皮囊成形技术规范,建立了基于试验修正的橡皮囊成形回弹补偿工艺参数库,在生产中实现了橡皮囊成形零件回弹误差的有效控制并将项目研究的技术成果进行了卓有成效地推广应用。

1.针对大曲率高翻边结构类零件,提出了一种具有自主知识产权的反向弹性支撑随动压边橡皮、拉深复合成形方法,突破了大曲率高翻边结构刚性压边、柔性支撑、增量拉深、回弹补偿等关键技术,解决了凸弯边橡皮囊成形起皱不易控制及成形精度差的难题,提高了传统橡皮囊成形凸弯边高度极限,实现了净边毛坯大曲率变形的稳定控制和精确成形。

2.针对薄壁双曲封闭结构类零件在新淬火状态下的橡皮囊成形,提出了一种铝合金薄板淬火变形通用控制和封闭空腔类结构回弹补偿相结合的方法,攻克了薄板淬火过程中受介质冲击产生鼓包、翘曲变形的控制及成形中因空气反作用力产生回弹的抑制等技术难题,实现了一次精确成形。

3.提出了刚性压边法、挤皱法、储料法等多种失稳抑制新方法,自主研制了系列橡皮囊成形失稳抑制装置和回弹补偿模具,形成了基于数值模拟橡皮囊成形技术规范,建立了基于试验修正的橡皮囊成形回弹补偿工艺参数库,实现了橡皮囊成形零件回弹误差的有效控制。

该项目解决了长期困扰橡皮囊成形起皱和回弹的难题,拓宽了橡皮囊成形应用范围,打破了西方发达国家的橡皮囊精确成形制造技术封锁和垄断,填补了国内空白。

该项目已获授权专利11件、发表论文14篇、制定飞机制造企业标准规范3项,总体技术达到国际先进水平。

该项目成果已在多型飞机上批量应用,完成了3000余项零件的精确制造,减少55%以上的手工操作量,零件制造周期平均缩短50%以上,零件一次交检合格率达到100%,满足了现代飞机高精度高质量制造需求。

近三年,该项目研究成果已新增产值累计近亿元,具有重大的社会效益和经济效益。

项目获得2019年航空工业集团科技奖三等奖、2020年中国质量协会质量技术奖优秀奖。