我國這項技術研製成功！有望提升航空鈑金製造業發展水平

中國網/中國發展門戶網訊 近日，中國科學院金屬研究所研製成功一種鈑金衝擊液壓成形技術，有望推動和提升我國航空鈑金製造業發展水平。

航空航天裝備中，鈑金類零件佔總零部件數量、製造工作量佔全機工作量均在20%以上。針對目前航空領域對鈑金零件的輕量化及整體化發展的迫切需求，具有凸台、加強筋和小圓角等小特徵結構的鋁、鎂、鈦輕質合金複雜異型薄壁鈑金零件的製造已成為推動大型飛機水平提升亟待解決的重要問題。我國此前一直沿襲的落錘成形技術，由於是剛性模成形，成形零件會有劃痕等缺陷，成品率不高，零件精度及一致性差，材料利用率低，模具壽命較低，勞動條件和安全性差。

針對此種問題及我國大飛機行業的發展需求，中國科學院金屬研究所塑性加工先進技術團隊博士生馬彥、徐勇副研究員及張士宏研究員等人開展研究，並與白俄羅斯科學院和羅馬尼亞克盧日-納波利技術大學開展交流與合作，通過將充液拉深成形技術與高速衝擊成形技術相結合，提出了一種衝擊液壓成形技術。

5A06鋁合金複雜薄壁口框零件 （a） 落壓成形 （b）衝擊液壓成形。中科院金屬研究所供圖

據介紹，利用該技術製備的5A06鋁合金單向拉伸試件在高應變速率條件下（2.7×103s-1）的延伸率相比於准靜態條件增加了40%。研究發現，該工藝同樣適用於鋁合金、鋁鋰合金、鎂合金、鈦合金等。基於以上研究，課題組自主研發了新型衝擊液壓成形專用設備，採用液壓蓄能器組合結構實現了大質量衝擊體的高能高速驅動及控制，是該設備的核心專利技術。由於採用了液體這一柔性成形介質，成形零件具有良好的表面質量。通過室溫高應變率成形，無需熱處理即可提高材料在室溫條件下的塑性。

目前，課題組已經通過衝擊液壓成形技術成功實現了航空複雜薄壁口框零件的成形。該技術製造的口框零件具有更均勻的壁厚減薄率，更好的小圓角填充能力，並且能夠有效的抑制回彈。與現有落錘生產技術相比，該技術將傳統8道次以上的人工輔助製造過程改變為2道次的自動化生產過程，無需中間工藝熱處理，提高了400%的生產效率。

衝擊液壓成形的2B06飛機板件，2道次，無中間熱處理，無人工，沖孔成形同模具一次完成。中科院金屬研究所供圖

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