原创《复杂薄壁曲面飞机钣金零件成形分析加工》：本文关于钣金论文范文,可以做为相关论文参考文献,与写作提纲思路参考。
随着我国航空行业不断发展,对飞机制造工艺也提出越来越高的要求.基于此,本文通过对钣金零件成形确立、零件拆分以及展开成形、模具设计、零件焊接等方面,就复杂薄壁曲面飞机钣金零件成形工艺进行简要阐述,并通过成形工艺分析,提出自己一点看法.
钣金是一种针对金属薄板（通常在5mm以下）一种综合冷加工工艺,其中包括折、剪、冲/切/复合、拼接、铆接、成型等.其最显著的特征就是零件成形厚度一致.在航空工业中,钣金零件几乎占据飞机总数量的65～75%,而且由于飞机的特殊性,需要的钣金零件品种多、数量少、结构复杂等特点,能够直接影响到飞机整体的质量以及生产周期,其中一些零件甚至需要反复加工才能正常使用,这也是飞机零件成形困难的主要原因.
1钣金零件成形可行性分析
本文选用材料为316L不锈钢板,其厚度为0.3mm,其标准为ASTM A240.材料优点包括：1）耐常规腐蚀性；2）耐大气腐蚀性；3）高温强度高；4）无磁性；5）冷轧零件光泽度好.加工复杂薄壁曲面飞机钣金零件存在的困难包括：1）延展性差；2）转角处难以加工；3）存在未知条件（曲面弧度）,模具设计困难；4）外形尺寸设计困难；5）焊接难度系数大.钣金零件成形需要通过三维设计软件的帮助才能完成,具体步骤为：1）运用数字化方式建立三维模型坐标,并且确立高于零件底面1mm处为平面坐标；2）在三维设计软件中,设置零件材料、材料厚度,并运用可成形性一步式厚度设置对零件进行有效分析,在零件厚度设置变化过程中,发现在折弯拐角处变化达到最大,所以以此判断,拐点处在形成过程中容易出现起皱问题；3）运用软件对零件应力分布进行分析,发现形成性应力在折弯拐角处变化最大,所以以此判断成形时拐角处容易产生拉裂.这些实验如果在现实中摸索试验,将会造成非常高的经济损失,而利用三维设计软件,便能够通过分析,最大限度的减少设计缺陷.
2零件拆分以及展开成形
零件拆分、成形是利用软件对零件进行成形预估,以便于避免零件焊接过程中出现的问题,具体步骤如下所示：1）根据三维设计软件,将零件拆分为曲面成形以及平面成形,通过对零件的拆分,分别进行加工,从而达到避免一次成型出现类似起皱、拉裂的问题出现；2）利用三维设计软件分析可成形性一步式,分别对零件的应力、厚度、应变成型平面以及曲面进行分析；3）当钣金零件设计完成以后,需要将整个设计图进行展开.以此确定零件的其他数据,以便于进行加工时合理运用材料.一些三维设计软件存在钣金设计模块,可将设计完成的钣金零件自行展开,生成平面加工使用的二维设计图；4）根据以上几点零件成形性进行分析,并对成型方式进行比较：如材料力学性能、零件整体成形、拆分曲面成形、拆分平面成形等方面对比发现,零件整体成形时整体性能超过超过了材料性能,但是存在曲面相交的情况；而零件拆分时,曲面成形以及平面成形都能夠得到有效保证,但是材料性能没有超过材料力学性能,所以以此判断展开后加工工艺的零件性能比较好.
3模具设计分析
在三维设计软件中,需要经过以下几个步骤：1）建立模型.建立三维模型,并且确定三维模型坐标后,可以运用建模模块命令,通过抽取零件所有信息命令,包括内平面、内曲面,然后隐藏零件模型,运用曲面扫掠特征,分别作出扫掠后的相关曲面,然后将扫掠的信息与抽取的信息相缝合,组合成为一个新的整体；2）凸模模具.将新整体投入另外一个模板,建立平面坐标,与隐藏的零件水平放置,并且通过拉伸成型来保证修建实体过程中模具不会出现问题.在拉伸完成后,运用修剪体命令对成形零件进行修剪,并且在缝合体设置刀具,缝合体与刀具相剪切通过拉伸命令中求差,最后做出凸模模具；3）加工模具.在三维设计软件中进行分析,这里需要注意的是,要避免成形过程中出现干涉现象.将凸模模具设置成为二维图样,并且记录好具体尺寸,以便于模具出现问题时对数据进行修改处理.编程技术员运用三维模型图配合模具加工人员进行模具生产过程.其中需要注意的是在加工复杂曲面时,模具型面以模胎、样件、模线样板等模拟量在协调制造的过程性,模具制造精度协调性不容易得到保证,需要进行反复调节才能达到图样效果.
4零件焊接
在零件焊接前,需要采用手工成形的方式,即操作人员利用凹模、凸模形成零件平、曲面,从而保证零件平、曲面与三维设计软件中三维建模数据一致.在焊接过程中,需要注意以下几点问题1）热裂纹.焊缝以及热形象区域金属冷却到相固线附近时容易产生热裂纹,除此之外还会产生脆化、晶间腐蚀以及应力腐蚀导致开裂等情况出现；2）焊接变形.由于焊接过程中导热性差,而相固线膨胀系数大,也会产生焊接变形的情况出现.焊接工艺采取焊接模具方式,通过夹持保证平、曲面零件稳定性,然后通过点焊将两者连接在一起,再进行满焊.在此过程中,需要注意尽量采取小电流、快速焊接的方式进行,这样就会减少焊接过程中热量传递,达到高速平稳焊接的目的.
综上所述,复杂薄壁曲面飞机钣金零件成形通过三维软件设计,与加工工艺相结合从而实现设计、分析、制造并行,能够达到提高制造效率的目的.本文通过对不锈钢板进行分析、软件定模、凸模模具设计加工、点焊平曲面零件等方式,就复杂薄壁曲面飞机钣金零件成形进行简要分析,并且得出这种方式能够有效缩短产品研发周期、降低成本、降低产品出错返工率的结论.
钣金论文参考资料：
结论：复杂薄壁曲面飞机钣金零件成形分析加工为关于钣金方面的论文题目、论文提纲、汽车钣金无痕修复论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
