Con el rápido desarrollo de la industria de la aviación, la demanda de componentes estructurales livianos, de alta resistencia y alta precisión en el campo del diseño y fabricación de aeronaves está aumentando, y el proceso de formación de chapa, como un proceso de fabricación avanzado, ha demostrado que su Ventajas y potenciales únicos en la fabricación de componentes estructurales de aviación.
Descripción general del proceso de formación de chapa
Definición y clasificación de la formación de chapa
La formación de chapa es un proceso de metal de metal común en el que la chapa se procesa en partes o componentes con formas y tamaños específicos al estampar, doblar y dibujar profundamente la chapa. El proceso de formación de chapa juega un papel importante en la fabricación de componentes estructurales aeroespaciales, y su alcance de aplicación cubre varios componentes, como el fuselaje de aeronaves, las alas, las escotillas, etc., que proporciona una solución efectiva para el diseño liviano de aeronaves. La formación de chapa se divide principalmente en cuatro categorías de acuerdo con el método de procesamiento y las características del proceso.
(1) Formación de estampado. El estampado es uno de los procesos más utilizados en la formación de chapa de metal, en el que la chapa se presiona a través de un troquel para deformarlo para obtener una parte de la forma deseada, como se muestra en la Figura 1. El estampado y la formación son adecuados para el Producción de grandes cantidades de piezas y se caracteriza por alta eficiencia y buena repetibilidad.
(2) Formación de flexión. La flexión es la chapa de metal de acuerdo con los requisitos de diseño para la flexión, formando el ángulo y la forma requeridos, comúnmente utilizados en la producción de cajas, placas de pared y otros componentes estructurales, como se muestra en la Figura 2. El proceso de moldeo de flexión es simple y fácil, adecuado. para procesar piezas con forma compleja.
(3) moldeo de dibujo profundo. El dibujo profundo es la placa de metal que droga la forma profunda a una determinada forma y tamaño del proceso, aplicable a la producción de componentes curvos, piezas cóncavas y convexas y otras piezas complejas, como se muestra en la Figura 3. Estricto, debe considerar la deformación plástica del material y la distribución de tensión.
(4) Formación de rollo. La formación de rollo es un proceso de chapa de metal enrollable a través de una prensa de rodillos para que se someta a la deformación de plástico y obtenga la forma deseada. La formación de rollos es adecuado para hacer piezas redondas o casi redondas, y tiene las ventajas de alta eficiencia y alta precisión de moldeo.
(5) Formación de soldadura. La soldadura es un proceso de fabricación y tecnología que une metales u otros materiales termoplásticos, como plásticos, a través de calefacción, alta temperatura o alta presión, y es un proceso de unión de uso común en la formación de chapa de metal para unir y reparar una amplia gama de materiales, como se muestra en Figura 4. La soldadura puede realizar el diseño integral de piezas estructurales, pero requiere altos requisitos sobre la tecnología de soldadura y la selección de materiales, y es propenso a la deformación y grietas de soldadura.
Historial de desarrollo del proceso de formación de chapa
El proceso de formación de chapa, como una importante tecnología de procesamiento de metales, tiene una larga historia de desarrollo en el campo de la fabricación de componentes estructurales aeroespaciales, que se puede dividir en cuatro etapas.
(1) Etapa temprana. El procesamiento de chapa se originó en la antigüedad, inicialmente utilizando herramientas simples para procesar chapa metal, como flexión, martillo y otras formas de hacer componentes básicos de metal. Esta etapa se centra principalmente en habilidades manuales, baja productividad y dificultad para realizar la fabricación de piezas de forma compleja.
(2) Etapa de industrialización. Con el advenimiento de la era eléctrica industrial, el desarrollo de equipos de procesamiento mecanizados condujo a la industrialización del proceso de formación de chapa. Siglo XIX, el final del siglo XX, las prensas de perforación, las máquinas de flexión y otros maquinaria y equipos ampliamente utilizados para hacer que el proceso de formación de chapa metálico haya sido el rápido desarrollo de la eficiencia de la producción ha aumentado dramáticamente, pero también puede lograr un mayor grado de precisión y formas complejas del proceso.
(3) Etapa de automatización: desde finales del siglo XX hasta principios del siglo XXI, con el rápido desarrollo de la tecnología informática y la tecnología de control de automatización, el proceso de formación de chapa ha entrado en la etapa de automatización. Las prensas de perforación CNC, las máquinas de corte láser, el equipo de flexión automatizado y otras aplicaciones de equipos avanzados hacen que el procesamiento de chapa de chapa sea más preciso y eficiente, al tiempo que reduce el error humano, mejoran la estabilidad y la confiabilidad de la producción.
(4) Etapa inteligente. Actualmente, con el rápido desarrollo de inteligencia artificial, Big Data y otras tecnologías de nueva generación, el proceso de formación de chapa se está desarrollando gradualmente en la dirección de la inteligencia. La introducción de sistemas de fabricación inteligentes hace que el proceso de producción sea más inteligente y flexible, y puede realizar un cambio rápido y producción de acuerdo con diferentes requisitos de productos, lo que mejora la capacidad de personalización y la adaptabilidad de la producción.
Aplicación de la formación de chapa en la fabricación aeroespacial
Proceso de formación de chapa de estado en los componentes estructurales de aviación La fabricación tiene una amplia gama de aplicaciones importantes, principalmente en las siguientes áreas:
(1) Fabricación de piezas estructurales: el proceso de formación de chapa se usa ampliamente en la fabricación de piezas estructurales aeronáuticas, como conchas de fuselaje, alas, escotillas y otros componentes. El uso de la tecnología de formación de chilleras puede darse cuenta de manera efectiva del diseño ligero de las piezas estructurales de la aeronave, mejorar la resistencia y la rigidez del fuselaje, y al mismo tiempo reducir el peso total, para satisfacer la demanda de alto rendimiento y ahorro de energía y protección del medio ambiente. de aviones.
(2) Procesamiento de piezas. El proceso de formación de chapa también se utiliza en el procesamiento y la fabricación de componentes de aviación, como capacidades de motor de aeronaves, tomas de aire y otros componentes clave. A través del proceso de formación de chapa de precisión, se puede realizar en la forma compleja de las partes del procesamiento de alta precisión, para garantizar que las piezas cumplan con los requisitos de diseño de la aeronave, mejoren el rendimiento general y la seguridad de la aeronave.
(3) Mantenimiento y modificación. En la operación de la aeronave, el proceso de formación de chapa también se utiliza ampliamente en el mantenimiento y la modificación de la aeronave. Por ejemplo, la tecnología de formación de chapa se puede utilizar para reparar componentes estructurales aeroespaciales dañados, reparar arañazos, abolladuras y otros daños en la carcasa de la aeronave, y también se puede usar para modificar la forma de la aeronave para mejorar el rendimiento o la estética del vuelo.
(4) rentabilidad. La aplicación del proceso de formación de chapa en la fabricación de aviación también trae beneficios de costo significativos. En comparación con la fundición tradicional, la forja y otros métodos de procesamiento, el proceso de formación de chapa tiene las ventajas del ciclo de producción corto, el bajo costo de fabricación, la alta eficiencia de producción, etc., lo que puede reducir efectivamente el costo de la fabricación y el mantenimiento de las aeronaves, y mejorar el general Eficiencia económica.
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