飛機鈑金成形信息化現(xiàn)狀

◎喬宇

一、鈑金成形定義及信息化內(nèi)涵

（1）定義。以鈑金為材料的鈑金件是機體構(gòu)成的主要組成部分之一，而機體的鈑金零件的制造精度和質(zhì)量是鈑金成形技術(shù)的水平直接決定的，所以，鈑金成形技術(shù)如何發(fā)展與制造對航空設(shè)施裝備的研發(fā)和制造以及生產(chǎn)具有重要的影響。

（2）鈑金成形信息化內(nèi)涵。從信息化技術(shù)的內(nèi)容中看，其中主要含括了工藝設(shè)計、材料選擇以及成形模具等多科學(xué)技術(shù)知識，這些知識信息在鈑金成形工藝的數(shù)字化表現(xiàn)等制造過程中起到至關(guān)重要的作用，提供了必要的參考數(shù)據(jù)。與此同時，這些信息也屬于知識工程的范疇，推動了整個鈑金成形信息技術(shù)發(fā)展的工作效率和技術(shù)水平，促進信息知識的整體化，盡可能完善該技術(shù)層面的理論基礎(chǔ)。

（3）信息技術(shù)分類。對鈑金成形信息化進行分類主要包括材料信息和工藝信息兩方面的內(nèi)容材料信息就是鈑金成形中所需要材料的基礎(chǔ)信息，包括產(chǎn)品名稱、生產(chǎn)批次以及廠商信息等，以及產(chǎn)品的性能信息，包括拉伸系數(shù)以及最小彎曲半徑等方面的內(nèi)容。鈑金成形工藝主要包括了其工藝信息、設(shè)備信息以及成型模具信息等方面的內(nèi)容。其中，工藝信息主要是涉及其成型方法等信息，設(shè)備信息主要包括了該工藝所適用的范圍、參數(shù)信息以及場地等內(nèi)容。

二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析

鈑金件成形信息化就是將信息技術(shù)作為一種對所有涉及對象和活動進行表現(xiàn)、處理和控制的應(yīng)用手段。將計算模型、仿真工具和科學(xué)實驗應(yīng)用于鈑金件成形裝備、工藝過程等進行系統(tǒng)的闡述與分析，通過計算、模擬復(fù)雜的物理現(xiàn)象和信息化演變過程實現(xiàn)對鈑金件形態(tài)和功能的估算和合理的把控在加工過程中可能產(chǎn)生的缺陷，促進制造活動由部分定量、經(jīng)驗的錯誤模式從而轉(zhuǎn)變數(shù)字庫的計算方式，實現(xiàn)具有確切精準(zhǔn)度的制造產(chǎn)品。

（1）國內(nèi)現(xiàn)狀分析及應(yīng)用。至今為止，我國將鈑金成形信息化放在重要位置，在鈑金成形施工工藝信息化研究方面，無論是企業(yè)還是高校內(nèi)部都對鈑金構(gòu)建給予重視，聯(lián)合對鈑金件數(shù)字化制造技術(shù)展開了研究，對鈑金件的數(shù)字化建造到各個細部工藝設(shè)計技術(shù)的開發(fā)、從鈑金施工工藝數(shù)據(jù)化內(nèi)容到完成體系數(shù)據(jù)化內(nèi)容工程技術(shù)開發(fā)和各種研究工作的不斷深入發(fā)覺其內(nèi)涵，鈑金件數(shù)字化構(gòu)造各個單項技術(shù)工程化發(fā)展水平不斷提高，已經(jīng)形成了具有大量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)為支撐的鈑金工藝流程庫和典型鈑金工藝參數(shù)庫，完善了一定的數(shù)據(jù)，其中材料包含了鋁合金、鋁鋰合金、鈦合金；施工工藝方面包括橡皮囊液壓成形、蒙皮拉形、整體壁板噴丸成形等；整體壁板展開建模、型材拉彎回彈控制等鈑金件數(shù)字化制造各個單項技術(shù)工程化的進步程度依次提高，推動推廣信息化技術(shù)的應(yīng)用工作開展。從而完善研究基礎(chǔ)，全面提升鈑金件創(chuàng)造技術(shù)水平。

從國內(nèi)研究的應(yīng)有情況可以看出，為了實現(xiàn)鈑金成形高效、精確制造的必經(jīng)之路，需要鈑金成形信息化建立鈑金件數(shù)字化生產(chǎn)線的完善。鈑金件制造信息的數(shù)字化和精準(zhǔn)程度是衡量鈑金件數(shù)字化制造水平的重要標(biāo)志。數(shù)字量驅(qū)動制造現(xiàn)場完成鈑金件成形的制造過程中需要鈑金數(shù)字化生產(chǎn)的協(xié)調(diào)。基礎(chǔ)是在對各種鈑金件制造信息數(shù)字化表達、管理與結(jié)合，并且需要信息數(shù)字化水平來衡量，而核心是鈑金件制造的指令。工藝模型，等數(shù)據(jù)化設(shè)計和完善，用制造效率程度和成形鈑金件的精準(zhǔn)程度來進行度量。

（2）國外現(xiàn)狀分析及應(yīng)用。除了我國的鈑金成形技術(shù)，歐洲等國家的航空制造企業(yè)針對鈑金材料創(chuàng)造中使用精準(zhǔn)數(shù)字化模擬、工藝設(shè)計數(shù)據(jù)化等數(shù)字化技術(shù)，在工藝模型、成形模型制造中尋找預(yù)測加工時可能產(chǎn)生的缺陷并且合理進行優(yōu)化。使鈑金件質(zhì)量保持穩(wěn)定、報廢率低，周期短。至今為止擁有的技術(shù)條件包含影響鈑金件質(zhì)量的諸多原因，其中可以控制定量的并不多，而且因為實際的制造過程復(fù)雜因素需要相互磨合，雖然數(shù)據(jù)化模擬技術(shù)可以優(yōu)化工藝設(shè)計避免錯誤頻率，但是還無法確切預(yù)測并實現(xiàn)鈑金件成形的精確度。

關(guān)于鈑金件的使用，目前波音公司和空中客車公司等航空公司每年創(chuàng)立起相關(guān)工藝知識和技術(shù)數(shù)據(jù)包括蒙皮拉形、噴完成形等。加上近年來開發(fā)的以模型數(shù)字化定義技術(shù)為基礎(chǔ)，根據(jù)數(shù)據(jù)化設(shè)計鈑金制造所用模型并傳遞到成形模具設(shè)計可以提高工程技術(shù)人員的制造效率，但鈑金件數(shù)字化制造的核心載體過于保密導(dǎo)致無法讓公益數(shù)據(jù)庫有效作為數(shù)據(jù)支撐。國內(nèi)航空企業(yè)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這一點，為解決這一問題，在飛機轉(zhuǎn)包生產(chǎn)中，對國外提供的毛坯模型進行生產(chǎn)，可以促進鈑金件成形的效率和精準(zhǔn)度。

三、鈑金成形信息化關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用

鈑金形成這方面，信息化發(fā)展進程比較遲緩，在信息技術(shù)管理方面缺少信息交流。一般在傳統(tǒng)的鈑金施工工藝信息交流中，具有毛坯數(shù)據(jù)?；蛶缀翁卣鞯葦?shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)通常具由數(shù)模的形態(tài)，因此需要具備電子表格的保存技術(shù)，但這些數(shù)據(jù)在保護的過程有一定的難點，可以通過設(shè)計不同的文件名稱解決，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的妥善管理。

由于涵蓋大量的信息內(nèi)容，種類涉及廣泛，必須對其進行分類和整理，以知識理論為基礎(chǔ)實現(xiàn)對產(chǎn)品形態(tài)和功能的估算和有效把控，促進不同類別成形工藝模型和參數(shù)的高效、精準(zhǔn)，對各類鈑金數(shù)字信息化妥善管理，其中包括保存方式及格式相關(guān)成形內(nèi)容等。

與其他材料制造方法比，鈑金成形數(shù)據(jù)化具有更繁瑣的過程和難點，比如將原材料毛坯在板材上重新設(shè)計和切割，然后將成形材料模型等下料，接著把成形的幾何模型通過CAD 的形式表現(xiàn)出來從而用于工藝設(shè)計和數(shù)據(jù)加工工序建模等過程，在這一環(huán)節(jié)中，要注意保持實際的數(shù)值可以在一定變動量范圍內(nèi)調(diào)整，以減少誤差，避免人為等不確定因素帶來失誤。

四、結(jié)語

隨著經(jīng)濟不斷發(fā)展帶來科技的進步，新一代航空設(shè)備的研制和生產(chǎn)需要信息化水平的不斷進步，鈑金件成形技術(shù)在這樣的時代背景下，經(jīng)受各個方面的考驗，技術(shù)上需要向著信息化的方向不斷提升，企業(yè)則需要根據(jù)自身設(shè)備和技術(shù)知識的完善建立適合自身發(fā)展的數(shù)據(jù)信息內(nèi)容，完備相關(guān)資料，促進后期控制與管理的高效率，提升鈑金成形信息化技術(shù)水平。