大型双曲率蒙皮拉伸模高效数控加工技术

锁 聪

沈阳飞机工业（集团）有限公司（辽宁沈阳 110034）

1 引言

蒙皮是构成飞机理论外形的外层零件，随着各类飞机的不断更新换代，蒙皮零件的设计也朝着一体化、大型化的趋势发展，大型民用飞机的蒙皮外廓尺寸已可达到10米以上。在飞机研制阶段，飞机设计一般处于反复迭代、不断优化的过程，而随着计算机信息技术的飞速发展和三维数字化产品定义在飞机设计中的广泛应用，对新型飞机蒙皮零件的研制也提出了更高的要求。

飞机蒙皮类零件外廓尺寸各异，外形曲率复杂，单件产品单机需求量低，整体呈现出多品种、小批量的生产趋势。从蒙皮制造的角度来说，最优质的成形方法就是拉伸成形，几乎所有的铝合金蒙皮都可以通过这种工艺制造。拉伸成形以蒙皮理论数模为基础，设计制造专用拉伸模，以有限元仿真优化后的拉形轨迹代码为依据进行蒙皮拉伸，以数控加工的拉伸模为依据进行蒙皮检验。从上述可知，蒙皮零件生产的最关键因素就是拉伸模，由于成形工艺的特殊性，每项蒙皮零件均需要一套实体模具，其制造所耗工时约占零件整体研制周期的60%～80%。因此，为了满足现代飞机高精度、低成本、短周期的研制需求，需要研究一种优质高效的加工技术，实现大型蒙皮拉伸模的高效加工。

2 模具分析

为了保证蒙皮零件的成形精度，拉伸模需具备足够的冲击韧性，模具材料选取合金结构钢，材料牌号为25CrNiMo。拉伸模依据蒙皮零件三维数据集设计，整体结构形式为凸模，外观类似马鞍形，整体外廓尺寸较大，达到了4,600×1,950×500mm。……