钣金零件的成形和质量控制

周君军

(中航飞机西安飞机分公司,陕西西安 710089)

钣金零件的成形和质量控制

周君军

(中航飞机西安飞机分公司,陕西西安 710089)

简单介绍了飞机钣金工艺在航空制造业中的重要性,简要论述钣金工艺的特点和成形方法,通过几个典型实例简要介绍钣金零件的加工方法及质量控制,以及制造过程中的难点及解决方法。

收边 放边 卷边 校正 质量控制

1 飞机钣金工艺在航空制造业中的重要性

飞机钣金工艺是航空制造工艺的重要组成部分，是使飞机获得高结构和优良性能的基础制造技术之一。当代飞机具有先进的设计，优化的选材和精良的制造工艺。由板材组成的薄壳结构仍是飞机的主体，所以钣金工艺是必不可少的加工手段。所谓钣金工艺，就是把板材、型材和管材利用材料的收缩性，用冷冲压的方法成形各种零件，包括下料及校修。钣金工艺是飞机航空制造业中的重要支柱之一。

2 钣金工艺的特点和成形方法

飞机钣金工艺采用传统的加工方法，如剪切、错修，但其还有独特的工艺技术，如收边、放边、卷边、拱曲及校平等。飞机钣金零件使用的工艺装备品种繁多，协调关系复杂，钣金工艺装备的协调性是保证飞机气动外形、飞机性能和零件装配的必要条件，因此钣金零件生产主要依靠模具来完成。板料成形过程是非常复杂的塑性变形过程，许多因素都直接影响或间接影响成形的结果。钣金零件刚度小，成形过程变形大，所以只有足够数量的工艺装备才能满足设计的要求。

钣金成形过程质量是非常重要的环节，是衡量一个企业生产经济技术性能的重要标志，具有重大意义。提高产品质量，创造优质产品，增强产品在国内外市场竞争力是一个企业生存和发展的需要。

终上所述，飞机钣金工艺技术在航空制造业中不容忽视，掌握飞机钣金工艺技术是非常必要的，有利于飞机零件生产管理，是提高产品质量和降低成的重要保证，为研发新型飞机提供坚实基础。

3 典型实例工艺分析

XXX-3800-26-1/2，(典型收边、放边零件)零件材料为LY12-M-δ1.0，铝合金，材料塑性好，零件比较容易成形。但收边零件变薄量不能大于材料厚度的30%，弯边高度较高，转角R较小，容易开裂和变薄。收边圆角处，弯边高度较高，易起皱和拉裂。此零件按型胎手工成形，零件收边、放边量较大，易产生变薄和拉裂，造成零件的报废。如何避免是零件成形过程关键问题。收边方法很多，有折波钳、起皱、搂边或橡皮收边、收边机收缩。要选择恰当的方法。此类零件采用搂边方法比较适合。放边时，要将材料边缘砂光，不能有毛刺，用木顶把将根部清根。从零件的两端拉力减少，避免材料受拉而产生裂纹，使其达到合格零件。

零件简介:XXX-7707-222零件是盒形件，材料是LY12-M-δ 1.0，外形形状如图所示。该零件用于固定启动发动机所用成品底座，该项零件上装有开关按钮等12项成品，且与成品安装协调孔距公差要求严格，且加工难度大，在成形过程中易出现下列主要问题:

(1)从零件形状来看，零件带有10mm翻边，弯曲高度18mm，圆角半径为30mm，在成形过程中存在着收边、放边，加工难点在于圆角半径处，因为圆角处材料收缩量较大，易出现圆角根部和弯边中间拉裂。产生裂纹的原因:零件拉深系数和极限拉深系数比较接近，圆角处会因为局部拉力过大，材料伸缩速度慢，材料变薄较大。解决的方法是:拉深时严格控制拉深高度，并且零件分多次逐步拉深，并根据拉深零件的质量及时调整压边圈压力。

(2)零件成形后，要进行卷边成形，卷边时应认真计算卷边部分的展开长度。这个成形过程主要的难点是卷边时端头容易出现裂纹。解决方法是:卷边前打光毛刺，砂光边缘之后再进行卷边。

(3)该零件为盒形件，热处理后腹板面变形严重，这是由于热处理介质对零件的干扰比较大。这类零件校修较平板料困难多，盒形底部出现之间鼓动，原因是材料中间变长造成中间料松，四周料紧，因此校平时应在专用模具上或平台上校修。解决方法为:用手反复掰动松动处，将零件放在平台上用橡皮板抽打，用胶木锤先敲击松动处，使零件进行收缩，再使周边料伸展，或用胶木锤由内向外呈辐射状敲击，锤击点要均匀，越往外越稠密，锤击力也越重，直至鼓动消除。收边材料要相互穿插，使中间和四周材料长度达到一致且平整，使其达到质量要求。

(4)校修后进行钻孔，由于零件孔位要求严格，容易出现错钻或漏钻，应事先做出标记。冲孔时，为防止冲错或漏冲，也应在零件上做出相应的标记。

(5)零件成形工序全部完成后要对零件进行全面检查，按Y7JT-4和XYS1402及质量文件严格检查，零件外形尺寸、孔距符合图纸和样板。零件圆角处不允许起皱和拉裂，卷边处不应有裂纹，锤击点要均匀，不能有月牙坑，更不能有鼓动和松动、压伤现象的存在。零件边缘应光滑流线，无毛刺。

JH7-8103-204零件:JH7-8103-204零件是一项比较难成形的关键重要件，零件材料为1Cr18Ni9Ti-R-δ1.2，直线弯边高度为25mm，圆角R转角高度达40mm。按型胎手工成形并按图纸卷出合页，开出两个特形孔。此零件是钢件，回弹量较大，根据零件形状，此零件是典型收边零件，收边使材料受压变厚，易产生褶皱，使零件报废。为了避免零件的报废，经过摸索，缩小毛料样板，将毛料尺寸减小。在成形时容易将弯边收起来，且不易产生死折，端边不易产生裂纹。零件弯边成形后，再进行卷合页，达到图纸要求。关键是在合页上划线开出特形孔，因特形孔在圆管中心向下偏转10°，这点必须认真对待，只有消化图纸才能将零件成形为合格品。

4 零件加工质量控制

钣金零件加工质量直接影响装配质量，乃至整架飞机的质量。作为一名钣金工一定要重视产品质量，认真阅读工艺规程的内容，消化图纸，查看工艺装备是否完好，充分了解零件加工的特点和难点，做到心中有数，杜绝零件的批报废、批超差，保质保量完成生产任务。

5 结语

飞机钣金零件形状各异，尺寸复杂，成形难度不一，以上所谈的收边、放边是钣金成形比较常见的成形方法，而且也是容易产生报废的地方，如何更好地运用钣金加工方法，从而又快又好地生产出合格产品，作为一名技术工作的人员，应不断追求、不断创新，才能使自己的技术不断提高。本文中难免出现错误和不足之处，敬请谅解。

[1]李硕本.冲压工艺理论与新技术[M].北京:机械工业出版社,2002.

[2]《航空制造工程手册》总编委会.飞机钣金工艺[M].北京:航空工业出版社,1992.