飞机钣金成形信息化现状

◎乔宇

一、钣金成形定义及信息化内涵

（1）定义。以钣金为材料的钣金件是机体构成的主要组成部分之一，而机体的钣金零件的制造精度和质量是钣金成形技术的水平直接决定的，所以，钣金成形技术如何发展与制造对航空设施装备的研发和制造以及生产具有重要的影响。

（2）钣金成形信息化内涵。从信息化技术的内容中看，其中主要含括了工艺设计、材料选择以及成形模具等多科学技术知识，这些知识信息在钣金成形工艺的数字化表现等制造过程中起到至关重要的作用，提供了必要的参考数据。与此同时，这些信息也属于知识工程的范畴，推动了整个钣金成形信息技术发展的工作效率和技术水平，促进信息知识的整体化，尽可能完善该技术层面的理论基础。

（3）信息技术分类。对钣金成形信息化进行分类主要包括材料信息和工艺信息两方面的内容材料信息就是钣金成形中所需要材料的基础信息，包括产品名称、生产批次以及厂商信息等，以及产品的性能信息，包括拉伸系数以及最小弯曲半径等方面的内容。钣金成形工艺主要包括了其工艺信息、设备信息以及成型模具信息等方面的内容。其中，工艺信息主要是涉及其成型方法等信息，设备信息主要包括了该工艺所适用的范围、参数信息以及场地等内容。

二、国内外研究现状分析

钣金件成形信息化就是将信息技术作为一种对所有涉及对象和活动进行表现、处理和控制的应用手段。将计算模型、仿真工具和科学实验应用于钣金件成形装备、工艺过程等进行系统的阐述与分析，通过计算、模拟复杂的物理现象和信息化演变过程实现对钣金件形态和功能的估算和合理的把控在加工过程中可能产生的缺陷，促进制造活动由部分定量、经验的错误模式从而转变数字库的计算方式，实现具有确切精准度的制造产品。

（1）国内现状分析及应用。至今为止，我国将钣金成形信息化放在重要位置，在钣金成形施工工艺信息化研究方面，无论是企业还是高校内部都对钣金构建给予重视，联合对钣金件数字化制造技术展开了研究，对钣金件的数字化建造到各个细部工艺设计技术的开发、从钣金施工工艺数据化内容到完成体系数据化内容工程技术开发和各种研究工作的不断深入发觉其内涵，钣金件数字化构造各个单项技术工程化发展水平不断提高，已经形成了具有大量数据基础为支撑的钣金工艺流程库和典型钣金工艺参数库，完善了一定的数据，其中材料包含了铝合金、铝锂合金、钛合金；施工工艺方面包括橡皮囊液压成形、蒙皮拉形、整体壁板喷丸成形等；整体壁板展开建模、型材拉弯回弹控制等钣金件数字化制造各个单项技术工程化的进步程度依次提高，推动推广信息化技术的应用工作开展。从而完善研究基础，全面提升钣金件创造技术水平。

从国内研究的应有情况可以看出，为了实现钣金成形高效、精确制造的必经之路，需要钣金成形信息化建立钣金件数字化生产线的完善。钣金件制造信息的数字化和精准程度是衡量钣金件数字化制造水平的重要标志。数字量驱动制造现场完成钣金件成形的制造过程中需要钣金数字化生产的协调。基础是在对各种钣金件制造信息数字化表达、管理与结合，并且需要信息数字化水平来衡量，而核心是钣金件制造的指令。工艺模型，等数据化设计和完善，用制造效率程度和成形钣金件的精准程度来进行度量。

（2）国外现状分析及应用。除了我国的钣金成形技术，欧洲等国家的航空制造企业针对钣金材料创造中使用精准数字化模拟、工艺设计数据化等数字化技术，在工艺模型、成形模型制造中寻找预测加工时可能产生的缺陷并且合理进行优化。使钣金件质量保持稳定、报废率低，周期短。至今为止拥有的技术条件包含影响钣金件质量的诸多原因，其中可以控制定量的并不多，而且因为实际的制造过程复杂因素需要相互磨合，虽然数据化模拟技术可以优化工艺设计避免错误频率，但是还无法确切预测并实现钣金件成形的精确度。

关于钣金件的使用，目前波音公司和空中客车公司等航空公司每年创立起相关工艺知识和技术数据包括蒙皮拉形、喷完成形等。加上近年来开发的以模型数字化定义技术为基础，根据数据化设计钣金制造所用模型并传递到成形模具设计可以提高工程技术人员的制造效率，但钣金件数字化制造的核心载体过于保密导致无法让公益数据库有效作为数据支撑。国内航空企业已经发现这一点，为解决这一问题，在飞机转包生产中，对国外提供的毛坯模型进行生产，可以促进钣金件成形的效率和精准度。

三、钣金成形信息化关键技术及工程应用

钣金形成这方面，信息化发展进程比较迟缓，在信息技术管理方面缺少信息交流。一般在传统的钣金施工工艺信息交流中，具有毛坯数据模化和几何特征等数据，这些数据通常具由数模的形态，因此需要具备电子表格的保存技术，但这些数据在保护的过程有一定的难点，可以通过设计不同的文件名称解决，实现数据信息的妥善管理。

由于涵盖大量的信息内容，种类涉及广泛，必须对其进行分类和整理，以知识理论为基础实现对产品形态和功能的估算和有效把控，促进不同类别成形工艺模型和参数的高效、精准，对各类钣金数字信息化妥善管理，其中包括保存方式及格式相关成形内容等。

与其他材料制造方法比，钣金成形数据化具有更繁琐的过程和难点，比如将原材料毛坯在板材上重新设计和切割，然后将成形材料模型等下料，接着把成形的几何模型通过CAD 的形式表现出来从而用于工艺设计和数据加工工序建模等过程，在这一环节中，要注意保持实际的数值可以在一定变动量范围内调整，以减少误差，避免人为等不确定因素带来失误。

四、结语

随着经济不断发展带来科技的进步，新一代航空设备的研制和生产需要信息化水平的不断进步，钣金件成形技术在这样的时代背景下，经受各个方面的考验，技术上需要向着信息化的方向不断提升，企业则需要根据自身设备和技术知识的完善建立适合自身发展的数据信息内容，完备相关资料，促进后期控制与管理的高效率，提升钣金成形信息化技术水平。