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Applicazione e analisi comparativa dei processi di fabbricazione di lamiera nella produzione di componenti strutturali aerospaziali (1)

May 02, 2023
Con il rapido sviluppo dell'industria aeronautica, è in aumento la domanda di componenti strutturali leggeri, ad alta resistenza e ad alta precisione nel campo della progettazione e della produzione di aeromobili e il processo di formazione della lamiera, come processo di produzione avanzata, ha dimostrato il suo Vantaggi e potenziali unici nella produzione di componenti strutturali dell'aviazione.
Panoramica del processo di formazione della lamiera
Definizione e classificazione della formazione di lamiera
La formazione di lamiera è un processo comune di lavorazione del metallo in cui la lamiera viene elaborata in parti o componenti con forme e dimensioni specifiche mediante timbratura, piegatura e disegno in lamiera. Il processo di formazione di lamiera svolge un ruolo importante nella produzione di componenti strutturali aerospaziali e il suo campo di applicazione copre vari componenti come fusoliera di aeromobili, ali, portelli, ecc., Che fornisce una soluzione efficace per il design leggero di aeromobili. La formazione di lamiera è principalmente divisa in quattro categorie in base al metodo di elaborazione e alle caratteristiche del processo.
(1) Formazione di timbratura. La timbratura è uno dei processi più comunemente usati nella formazione della lamiera, in cui la lamiera viene premuta attraverso un dado per deformarsi in modo da ottenere una parte della forma desiderata, come mostrato nella Figura 1. La stampa e la formazione è adatta per Produzione di grandi quantità di parti ed è caratterizzata da alta efficienza e buona ripetibilità.
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(2) Formazione di piegatura. La flessione è la lamiera in base ai requisiti di progettazione per la flessione, che forma l'angolo e la forma richiesti, comunemente utilizzati nella produzione di scatole, piastre a parete e altri componenti strutturali, come mostrato nella Figura 2. Il processo di modanatura della flessione è semplice e facile, adatto Per l'elaborazione di parti a forma di complessi.
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(3) modanatura a disegno profondo. Drawing profondo è la piastra metallica che si disegna in una determinata forma e dimensione del processo, applicabile alla produzione di componenti curvi, parti convesse e convesse e altre parti complesse, come mostrato nella Figura 3. I requisiti di processo di formazione in profondità sono rigoroso, bisogno di considerare la deformazione plastica del materiale e la distribuzione dello stress.
(4) FORMAZIONE ROLL. La formazione del rotolo è un processo di lamiera rotolante attraverso una pressa a rulli per farlo sottoporsi alla deformazione plastica e ottenere la forma desiderata. La formazione del rotolo è adatto per fare parti rotonde o quasi rotonde e presenta i vantaggi dell'elevata efficienza e dell'elevata precisione di modanatura.
(5) Formazione di saldatura. La saldatura è un processo di produzione e una tecnologia che unisce i metalli o altri materiali termoplastici come la plastica attraverso il riscaldamento, l'alta temperatura o l'alta pressione, ed è un processo di giunzione comunemente usato nella formazione di lamiera per l'adesione e la riparazione di una vasta gamma di materiali, come mostrato in Figura 4. La saldatura può realizzare la progettazione integrale delle parti strutturali, ma richiede elevati requisiti sulla tecnologia di saldatura e sulla selezione dei materiali ed è soggetta a deformazioni e crepe di saldatura.
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Storia dello sviluppo del processo di formazione di lamiera
Il processo di formazione di lamiera, come importante tecnologia di elaborazione dei metalli, ha una lunga storia di sviluppo nel campo della produzione di componenti strutturali aerospaziali, che può essere divisa in quattro fasi.
(1) fase iniziale. L'elaborazione in lamiera ha avuto origine in tempi antichi, inizialmente utilizzando manualmente strumenti semplici per elaborare lamiera, come flessione, martellare e altri modi per realizzare componenti metallici di base. Questa fase si concentra principalmente sulle competenze manuali, sulla bassa produttività e sulla difficoltà nel realizzare la produzione di parti di forma complessa.
(2) Fase di industrializzazione. Con l'avvento dell'era elettrica industriale, lo sviluppo di apparecchiature di lavorazione meccanizzata ha portato all'industrializzazione del processo di formazione della lamiera. XIX secolo, la fine dell'inizio del XX secolo, le presse per punzonatura, le macchine per flettere e altri macchinari e attrezzature ampiamente utilizzati per rendere il processo di formazione della lamiera è stato il rapido sviluppo dell'efficienza della produzione è aumentato drammatico, ma anche essere in grado di ottenere un maggiore grado di precisione e forme complesse del processo.
(3) Fase di automazione: dalla fine del XX secolo all'inizio del 21 ° secolo, con il rapido sviluppo della tecnologia informatica e della tecnologia di controllo dell'automazione, il processo di formazione della lamiera è entrato nella fase di automazione. Le pressioni di punzonatura CNC, le macchine per il taglio laser, le apparecchiature di flessione automatizzate e altre applicazioni di apparecchiature avanzate rendono l'elaborazione della lamiera più accurata ed efficiente, riducendo al contempo l'errore umano, migliora la stabilità e l'affidabilità della produzione.
(4) Stage intelligente. Attualmente, con il rapido sviluppo di intelligenza artificiale, big data e altre tecnologie di nuova generazione, il processo di formazione di lamiera si sta sviluppando gradualmente nella direzione dell'intelligenza. L'introduzione di sistemi di produzione intelligenti rende il processo di produzione più intelligente e flessibile e può realizzare una rapida commutazione e produzione in base ai diversi requisiti del prodotto, il che migliora la capacità di personalizzazione e l'adattabilità della produzione.
Applicazione della formazione di lamiera nella produzione aerospaziale
Processo di formazione in lamiera di stato nella produzione di componenti strutturali dell'aviazione ha una vasta gamma di applicazioni importanti, principalmente nelle seguenti aree:
(1) Fabbricazione di parti strutturali: il processo di formazione della lamiera è ampiamente utilizzato nella produzione di parti strutturali aeronautiche, come gusci di fusoliera, alette, portelli e altri componenti. L'uso della tecnologia di formazione di lamiera può realizzare efficacemente il design leggero delle parti strutturali degli aeromobili, migliorare la resistenza e la rigidità della fusoliera e allo stesso tempo ridurre il peso complessivo, per soddisfare la domanda di alte prestazioni e risparmio energetico e protezione ambientale di aerei.
(2) Elaborazione delle parti. Il processo di formazione di lamiera viene anche utilizzato nella lavorazione e nella produzione di componenti aeronautici, come le crowing del motore aeronautico, le prese d'aria e altri componenti chiave. Attraverso il processo di formazione della lamiera di precisione può essere realizzato sulla forma complessa delle parti dell'elaborazione ad alta precisione, per garantire che le parti rispettino i requisiti di progettazione dell'aeromobile, migliorano le prestazioni complessive e la sicurezza dell'aeromobile.
(3) Manutenzione e modifica. Nell'operazione di aeromobili, il processo di formazione della lamiera è ampiamente utilizzato nella manutenzione e nella modifica dell'aeromobile. Ad esempio, la tecnologia di formazione di lamiera può essere utilizzata per riparare componenti strutturali aerospaziali danneggiati, riparare graffi, ammaccature e altri danni al guscio dell'aeromobile e può anche essere utilizzata per modificare la forma dell'aeromobile per migliorare le prestazioni di volo o l'estetica.
(4) EFFECITO DI COSTO. L'applicazione del processo di formazione di lamiera nella produzione di aviazione offre anche benefici di costo significativi. Rispetto alla fusione tradizionale, alla forgiatura e ad altri metodi di elaborazione, il processo di formazione della lamiera ha i vantaggi del breve ciclo di produzione, bassi costi di produzione, elevata efficienza di produzione, ecc. efficienza economica.
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