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浅谈强力旋压技术在航空制造技术中的应用

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浅谈强力旋压技术在航空制造技术中的应用

发布日期:2020-05-30 作者:丁媛媛 点击:

旋压成形技术已经在航空航天制造领域取得了广泛应用。在飞机上,各种机头罩、副油箱、进气道、气瓶、拉杆、滑轨、作动筒都已经采用旋压成形。在发动机上,螺旋桨桨帽、机匣、唇口、进气锥、喷管、喷口等也部分采用旋压成形工艺。这类零部件结构复杂、材料特殊、尺寸偏大,采用旋压成形工艺后,提高了结构部件的整体性,减少了焊缝和零件变形,减少了手工校形的工作量,更重要的是,由于旋压后材料强度增加,可以降低零件的设计壁厚,从而降低整机的重量,提高了整机的可靠性。

   

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    副油箱的强力旋压成形最具技术优势。副油箱长2~3m,传统制造工艺是分瓣成形,然后焊接,分瓣数量在6瓣以上,因此,整个副油箱焊缝数量在十几道,焊接变形大,还需要大量的校形工序,工作量大,制造周期长。将副油箱从中间分成左右对称的两部分,采用强力旋压工艺,用厚板经两次成形,然后在中间焊接,将原来的十几道焊缝减少为一道,大大提高了副油箱的精度和整体强度,降低了制造周期和工装制造费用。

飞机上有各种各样的气瓶,形状有球形、柱形。这些气瓶工作压力都很高,有些高达45MPa,为了满足这个压力要求而又降低气瓶重量,这些气瓶的结构都是金属材料内衬外部缠绕复合材料,金属内衬有不锈钢、钛合金和铝合金。球形和柱形气瓶内衬传统的制造方法是锻造机加,即锻造一个壁厚为30mm左右的筒形毛坯,经数控加工,最后零件的壁厚1.5~2.5mm,材料利用率约为3%,材料浪费严重,加工周期长,制造成本高。由于锻造壁厚度大,内部组织经常出现不均匀等情况,机械加工又破坏了金属纤维流向的完整性,降低了产品的疲劳寿命。气瓶内衬采用强力旋压成形,板材毛坯经1~2次强力旋压成形,即可获得所需要的形状和尺寸,大大减少甚至取消了机械加工,提高了内衬产品寿命;对于柱形气瓶,辅助以普通旋压收口工艺,还可以做到气瓶内衬的整体成形,整个气瓶内衬取消了焊缝,材料利用率也可达90%以上。


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