飛機(jī)鈑金零件成形技術(shù)-王玉龍

1、西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文1飛機(jī)鈑金零件成形技術(shù)飛機(jī)鈑金零件成形技術(shù)【摘要摘要】飛機(jī)鈑金零件成形技術(shù)是一門具有綜合性和開發(fā)性的技術(shù),它是飛機(jī)制造主要的基礎(chǔ)技術(shù)之一。在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，許多新產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)在很大程度上都依賴于模具。由于模具成型具有效率高、質(zhì)量好、節(jié)省原材料、產(chǎn)品成本低等優(yōu)點，采用模具制造產(chǎn)品零件已成為當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝手段。在航空、航天、汽車、機(jī)械、電子、輕工等工業(yè)領(lǐng)域里，模具已成為使用最為廣泛的工業(yè)化生產(chǎn)的主要工藝裝備。據(jù)國際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會預(yù)測，21 世紀(jì)機(jī)械制造工業(yè)零件粗加工的 75%和精加工的 50%都將依靠模具完成。模具工業(yè)已成為國際經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)工業(yè)，其技

2、術(shù)水平的高低已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志之一。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：效率高 質(zhì)量好 節(jié)省原材料 產(chǎn)品成本低 模具成型.西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文21.1.概述概述 模具設(shè)計制造技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下幾個階段：早期,模具制造主要靠手工完成,其制造精度全憑設(shè)計經(jīng)驗及手工技藝；70 年代前，隨著機(jī)械制造設(shè)備技術(shù)的發(fā)展,模具制造逐漸采用手工操作加普通機(jī)床與工具的機(jī)械制造方式來完成；稍后，隨著精密機(jī)床的出現(xiàn)，以精密成形銑、磨工藝，電火花成形加工工藝、NC 電火花線切割加工工藝制造的模具，在模具加工手段及精度上都有所提高。但是靠紙質(zhì)人工繪圖的設(shè)計方式和紙質(zhì)信息傳遞的制造方式,設(shè)計制造間的工

3、藝信息傳遞和轉(zhuǎn)換基本是獨立串行進(jìn)行的,特別是涉及到一些曲面加工,還是采用模胎、樣板等模擬量協(xié)調(diào)制造。一些較為復(fù)雜的設(shè)計計算單靠人工基本無法完成，從總的情況來看,其設(shè)計方式、制造質(zhì)量受到一定限制。2.2.國內(nèi)外航空鈑金模具數(shù)字化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析國內(nèi)外航空鈑金模具數(shù)字化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析2.12.1 國外航空鈑金模具數(shù)字化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析國外航空鈑金模具數(shù)字化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析 以美國波音公司為代表的世界航空制造公司在波音 787 客機(jī)中大量采用數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)，實現(xiàn)了從設(shè)計、制造、管理的數(shù)字協(xié)同并行一體化，并且大量采用模具自動化、智能化設(shè)計制造技術(shù)，使產(chǎn)品研發(fā)周期從過去的 8-9 年縮短到 3-4

4、 年，縮短了 50以上，成本降低 35，出錯返工率降低 75，用戶滿意度也大幅度提高。許多跨國公司應(yīng)用先進(jìn)數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)，加強(qiáng)了在國際市場的壟斷地位。美國通用汽車公司應(yīng)用數(shù)字化模具集成制造系統(tǒng)技術(shù)，將轎車的開發(fā)周期由原來的 48 個月縮短到了 24 個月，碰撞試驗的次數(shù)由原來的幾百次降到幾十次。面向國防、航空、航天等方面的模具超精密加工技術(shù)，面向制造業(yè)的高精度、高效率、低成本和高柔性的模具基礎(chǔ)制造技術(shù)等已成為目前研究開發(fā)的重點，先進(jìn)制造與自動化模具設(shè)計制造技術(shù)已經(jīng)成為帶動制造業(yè)模具行業(yè)發(fā)展的重要動力。2.22.2 國內(nèi)航空鈑金模具設(shè)計制造的技術(shù)現(xiàn)狀分析國內(nèi)航空鈑金模具設(shè)計制造的技術(shù)現(xiàn)狀分析

5、 由于航空產(chǎn)品鈑金件品種多、成型零件的類型多、形狀復(fù)雜、批量小、質(zhì)量要求高、產(chǎn)品更新速度快而形成航空鈑金模具的品種多、數(shù)量大、精度要求高，設(shè)計制造周期長，因此航空鈑金模具的設(shè)計制造精度、方式和周期多年來西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文3一直是航空鈑金模具設(shè)計人員所研究的問題。航空鈑金模具主要有沖裁模、彎曲模、拉伸模、拉型模、拉彎模、型胎模和下陷模等。多年來，它的設(shè)計大都是憑借設(shè)計者直接和間接的知識和經(jīng)驗，通過類比法或經(jīng)驗公式來進(jìn)行設(shè)計。模具設(shè)計大部分以二維設(shè)計為主，模具型面以模線樣板、樣件、模胎等模擬量的方式進(jìn)行傳遞協(xié)調(diào)，模具制造精度及配合面的協(xié)調(diào)性不易保證。模具設(shè)計制造過程基本上采用串行方

6、式進(jìn)行，各部門相對獨立工作，技術(shù)準(zhǔn)備工作不能并行開展，設(shè)計制造問題不能及時暴露，工程更改信息不能及時反饋協(xié)調(diào)，模具設(shè)計制造返修量較大。隨著我國國防工業(yè)和制造業(yè)的發(fā)展，國防和民用市場對產(chǎn)品需求不斷增加，航空產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度在不斷加快。航空產(chǎn)品向多品種、小批量、復(fù)雜、精密、高質(zhì)量和短交貨期的方向發(fā)展。要求鈑金模具具有更短的周期、更低的成本和更高的質(zhì)量。隨著企業(yè)信息化和設(shè)計、制造數(shù)字化技術(shù)的不斷深入發(fā)展，傳統(tǒng)的二維通用模具設(shè)計的方式已不能滿足現(xiàn)代航空產(chǎn)品生產(chǎn)的需要。近年來，隨著三維 CAD 技術(shù)及數(shù)字化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,以 PDM 數(shù)字化管理、數(shù)字化三維設(shè)計、三維加工數(shù)模、數(shù)字量傳遞、數(shù)字

7、量檢測、NC 數(shù)字化加工為代表的數(shù)字化航空鈑金模具制造技術(shù)得到快速發(fā)展。航空鈑金模具設(shè)計人員可直接獲取航空產(chǎn)品零件數(shù)模進(jìn)行鈑金模具型面設(shè)計，一些 CAE 技術(shù)的發(fā)展在模具設(shè)計計算中也得到有效利用。表面樣件、正反模型等實物標(biāo)準(zhǔn)工裝已被數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)工裝和工藝數(shù)模取代。精益制造、精確成形、無余量裝配等技術(shù)也得以應(yīng)用。另外，大多航空企業(yè)還引進(jìn)了數(shù)控縱、橫向蒙皮拉型機(jī)，數(shù)控型材拉彎機(jī)，數(shù)控旋壓機(jī)床和數(shù)控鈦合金熱成型機(jī)床等先進(jìn)數(shù)控成型設(shè)備。這些先進(jìn)的成型設(shè)備不僅包含成型的工藝信息（回彈參數(shù)），而且可根據(jù)這些工藝信息分析出機(jī)床成型參數(shù)（如成型力、成型速度、成型角度等），同時三、五坐標(biāo)數(shù)控測量機(jī)也逐漸用于數(shù)字化檢

8、測。模具制造的數(shù)控加工和檢測能力也得到進(jìn)一步加強(qiáng)，形成了一套有效的數(shù)字量傳遞一體化協(xié)調(diào)體系。其間,由于三維 CAD 技術(shù)的發(fā)展,CAE 技術(shù)也得到深入應(yīng)用。同時部分企業(yè)也陸續(xù)開發(fā)了一些數(shù)字化鈑金模具專業(yè) CAD 軟件,使航空鈑金模具設(shè)計制造技術(shù)得到了跨越式發(fā)展。2.32.3 航空鈑金模具的發(fā)展趨勢航空鈑金模具的發(fā)展趨勢1.薄板鈑金零件成形模具設(shè)計制造目前國內(nèi)部分企業(yè)已引進(jìn) PAM-STAMP 模擬仿真軟件并在盒型件拉伸仿真分析中投入應(yīng)用，此類軟件能較準(zhǔn)確模擬薄板鈑金零件成型的全過程，找出零件成型的薄弱區(qū)域和危險點，能給出成型機(jī)床所需的成型參數(shù)，特別是用于分析西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文4

9、復(fù)雜不規(guī)則零件的成型。此類軟件具有較大優(yōu)勢，減少了大量繁瑣的工藝計算，但無法給出模具設(shè)計的合理參數(shù)和解決途徑，解決問題還是靠技術(shù)人員的知識儲備和經(jīng)驗，通過多次的參數(shù)設(shè)置來模擬成型，最終找到合理的設(shè)計參數(shù)，軟件本身的人工智能化還有待進(jìn)一步開發(fā)。 2.型材類零件模具設(shè)計制造現(xiàn)代航空產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中，大量采用各類型材。這類零件具有較高的抗剪抗彎強(qiáng)度，但是成型卻非常困難。國內(nèi)還沒有較好的模擬拉彎成型仿真軟件。由于型材類零件形狀各異，種類較多，而且截面上各邊的料厚不一致，這樣也給軟件開發(fā)造成困難。鈑金模具設(shè)計時主要靠工藝數(shù)模，而工藝數(shù)模是憑經(jīng)驗估算給出回彈補(bǔ)償量，試模時需輔以大量手工校正或反復(fù)修模，從而易造成

10、型材類零件成形精度低、生產(chǎn)效率低和表面質(zhì)量較差的問題。解決此類問題的方法是將各類型材按截面進(jìn)行分類，建立具有不同材料、不同規(guī)格、不同形狀的工藝補(bǔ)償（回彈）經(jīng)驗參數(shù)庫，開發(fā)相應(yīng)的軟件系統(tǒng)并用有限元模擬仿真軟件進(jìn)行模擬仿真分析，完成鈑金模具設(shè)計。 3.板彎件橡皮囊成型鈑金模具設(shè)計制造該類零件主要是飛機(jī)的肋、框和少量的系統(tǒng)件，數(shù)量較大，飛機(jī)裝配時同樣需要準(zhǔn)確的外形。此類零件經(jīng)過多年生產(chǎn)經(jīng)驗的積累已掌握了大部分零件材料的回彈參數(shù)。部分企業(yè)采用已掌握的回彈參數(shù)進(jìn)行工藝數(shù)模的設(shè)計，模具設(shè)計依據(jù)工藝數(shù)模建立鈑金模具數(shù)模，實現(xiàn)數(shù)字化制造，產(chǎn)品零件成型時采用橡皮囊液壓成型，大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量，但是建立工藝數(shù)模難

11、度較大，需要十分嫻熟的建模知識和工藝知識。開發(fā)輸入工藝回彈參數(shù)能生成工藝數(shù)模的軟件是實現(xiàn)此類模具數(shù)字化設(shè)計制造的關(guān)鍵。目前此軟件在國內(nèi)航空院校正在研制中。 4.沖模類模具的設(shè)計此類模具主要包括連沖模、復(fù)合模、彎曲模、拉伸模，模具的設(shè)計周期相對較長。為解決設(shè)計制造周期問題，國內(nèi)航空院校在三維 CATIA 軟件上進(jìn)行二次開發(fā)，成功開發(fā)出了此類模具的快速設(shè)計系統(tǒng)。該軟件只需輸入部分參數(shù)就能自動生成三維模具數(shù)模和二維模具圖，提高工效約 2 倍以上，大大縮短了航空產(chǎn)品研制的周期。 5.鈦合金類模具的設(shè)計制造鈦合金航空產(chǎn)品通常采用加熱成型，成型溫度在 750-900,由于模具與產(chǎn)品零件之間的熱膨脹率不一致

12、,模具設(shè)計時必須考慮模具型面縮尺(常用值3)。此類模具多為利用三維設(shè)計軟件體積縮放加經(jīng)驗知識驅(qū)動進(jìn)行放縮尺,并依椐縮尺數(shù)模生成模具三維數(shù)模。此類方法經(jīng)過生產(chǎn)現(xiàn)場驗正，生產(chǎn)的產(chǎn)品零西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文5件精度大大提高，基本達(dá)到產(chǎn)品零件的設(shè)計精度要求。 6.數(shù)控多點成型模隨計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，采用計算機(jī)控制多點擬合型面技術(shù)已在越來越多的企業(yè)得到應(yīng)用。擬合型面隨著工藝數(shù)模調(diào)整而調(diào)整。只需模具設(shè)計人員設(shè)計出模具數(shù)模，計算機(jī)調(diào)用模具數(shù)模就能生成實物模具。例如多點成型蒙皮拉型模，它已不是我們傳統(tǒng)意義上的模具，更像一臺數(shù)字化的設(shè)備，這樣的數(shù)字化技術(shù)的采用，省去了模具和模具制造，節(jié)約了生產(chǎn)成本，縮

13、短新機(jī)研制周期。 7.手打模、沖裁模、彎曲模此類模具數(shù)量大,但結(jié)構(gòu)較簡單,設(shè)計技術(shù)難度不高,其主要解決設(shè)計周期的問題。以基于三維 CAD 軟件的二次開發(fā)為主，建立基于設(shè)計流程和知識驅(qū)動的知識庫，研發(fā)快速設(shè)計軟件，降低設(shè)計周期。3.3.模具數(shù)字化設(shè)計制造體系結(jié)構(gòu)模具數(shù)字化設(shè)計制造體系結(jié)構(gòu)航空鈑金模具設(shè)計制造行業(yè)發(fā)展的出路和方向是提高數(shù)字化能力。而數(shù)字化技術(shù)是集管理、設(shè)計、分析、制造、檢測等模具制造整個生命周期內(nèi)各個環(huán)節(jié)一體化技術(shù)的綜合應(yīng)用。在數(shù)字化管理方面重點發(fā)展以 PDM/ERP/MES 及無紙化設(shè)計制造等數(shù)字化技術(shù)；設(shè)計技術(shù)方面，重點發(fā)展 KBE/CAD/CAE/CAPP/數(shù)字信息網(wǎng)絡(luò)一體化

14、技術(shù)；在制造方面重點發(fā)展以一體 NC 程編和數(shù)控技術(shù)；在檢測方面，重點發(fā)展在線檢測及數(shù)字量協(xié)調(diào)技術(shù)。鈑金模具數(shù)字化設(shè)計制造體系結(jié)構(gòu)如圖 1 所示，總體分為 6 個部分，即支撐環(huán)境、數(shù)據(jù)集成管理平臺、設(shè)計制造數(shù)據(jù)接口、設(shè)計制造應(yīng)用技術(shù)、運行模式、設(shè)計制造管理系統(tǒng)。西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文63.13.1 支撐環(huán)境支撐環(huán)境 支撐環(huán)境由計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計算機(jī)服務(wù)器/終端用戶（B/S）、數(shù)字化設(shè)計制造各種規(guī)范、數(shù)控加工/檢測設(shè)備等組成。目前，大部份航空企業(yè)都建立了企級園區(qū)網(wǎng)，并以達(dá)到主干 1000m/s，客戶端 100m/s 的傳送速率，為數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用建立了良好的基礎(chǔ)。3.23.2 數(shù)據(jù)集成管理

15、平臺數(shù)據(jù)集成管理平臺數(shù)據(jù)集成平臺由產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（PDM）、制造資源計劃（ERP）、制造執(zhí)行管理系統(tǒng)（MES）及鈑金模具設(shè)計制造知識庫組成。PDM 主要進(jìn)行工程文檔管理、工作流程管理、電子審批管理、工程更改管理、產(chǎn)品構(gòu)形管理、信息交換與發(fā)布等數(shù)據(jù)管理功能；ERP 主要包括企業(yè)設(shè)計制造各種資源，生產(chǎn)計劃和反饋；MES 主要是模具制造執(zhí)行過程管理（其中包括制造計劃、進(jìn)度）等制造過程的動態(tài)管理。在數(shù)字化設(shè)計中，建立數(shù)據(jù)庫是非常重要的基礎(chǔ)性工作，它是數(shù)字化設(shè)計西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文7制造的動脈，包括設(shè)計數(shù)模、知識庫、仿真分析參數(shù)庫等，是數(shù)字化及智能化設(shè)計所必須的內(nèi)容。 1.產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)庫

16、產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)庫是模具數(shù)字化設(shè)計制造的依據(jù)，是產(chǎn)品成型零件的原始數(shù)據(jù)。建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫并通過 PDM 集成，在產(chǎn)品工藝設(shè)計、模具設(shè)計、仿真分析、數(shù)控制造、數(shù)字量檢測整個數(shù)字化設(shè)計制造下游過程中，可采用并行工作模式（包括產(chǎn)品更改），各部門可提前進(jìn)入工藝、設(shè)計、生產(chǎn)準(zhǔn)備（包括設(shè)計、工藝更新），從而縮短產(chǎn)品制造周期。 2 .產(chǎn)品工藝數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品工藝數(shù)據(jù)庫是產(chǎn)品繼產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫之后所建立的有關(guān)產(chǎn)品制造工藝（CAPP）系統(tǒng)所形成的數(shù)據(jù)庫。這類數(shù)據(jù)庫主要包括工藝分工、協(xié)調(diào)依據(jù)、加工工藝等產(chǎn)品工藝設(shè)計所形成的數(shù)據(jù)、數(shù)模，為下游部門提供了制造依據(jù)。 3.工藝數(shù)模數(shù)據(jù)庫工藝數(shù)模數(shù)據(jù)庫是根據(jù)工藝設(shè)計（包括模具設(shè)計）的需求在

17、產(chǎn)品數(shù)模基礎(chǔ)上而擴(kuò)充建立的數(shù)模，是為產(chǎn)品制造和鈑金模具設(shè)計、數(shù)字化檢測服務(wù)的。 4.模具設(shè)計知識庫模具設(shè)計知識庫是智能化模具設(shè)計的基礎(chǔ)，其中包括各類模具的模具結(jié)構(gòu)、模具標(biāo)準(zhǔn)件庫及設(shè)計經(jīng)驗知識庫等。而設(shè)計經(jīng)驗知識庫是模具設(shè)計知識庫的核心，是模具設(shè)計人員多年所積累的寶貴的資源，是支持實現(xiàn)以經(jīng)驗為主的模具設(shè)計制造技術(shù)向基于知識推理的智能化設(shè)計技術(shù)轉(zhuǎn)變的重要資源。 5.模具數(shù)字化分析數(shù)據(jù)庫鈑金模具數(shù)字化分析數(shù)據(jù)庫主要是建立成型分析所涉及到的金屬成形回彈、起皺及破裂、應(yīng)力應(yīng)變等經(jīng)驗參數(shù)和各種材料參數(shù)，是鈑金模具數(shù)字化分析的重要依據(jù)。 6 .模具工藝設(shè)計知識庫鈑金模具工藝設(shè)計知識庫由模具 CAPP 系統(tǒng)所

18、產(chǎn)生的模具制造工藝方法和加工指令及數(shù)據(jù)組成。隨著近年來基于知識推理的智能化 CAPP 技術(shù)的發(fā)展，工藝特征庫、典型工藝庫在模具工藝設(shè)計知識庫中占據(jù)了很重要的地位。 7.模具 NC 加工數(shù)據(jù)庫鈑金模具 NC 加工數(shù)據(jù)庫是模具數(shù)控加工所需的各類設(shè)備資源參數(shù)、成型參數(shù)、NC 加工代碼、刀具等數(shù)據(jù)庫，是鈑金模具數(shù)控制造的重要資源，是數(shù)字化制造中的必須的數(shù)據(jù)。 8.數(shù)字化檢測數(shù)據(jù)庫數(shù)字化檢測是模具數(shù)字化設(shè)計制造的驗證技術(shù)，是數(shù)字量向模擬量協(xié)調(diào)方西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文8式轉(zhuǎn)變的系列數(shù)據(jù)庫之一，是數(shù)字量傳遞最后的檢驗環(huán)節(jié)。這類數(shù)據(jù)庫是數(shù)字化生產(chǎn)中一類重要資源，是鈑金模具制造質(zhì)量管理的重要數(shù)據(jù)。3

19、.33.3 數(shù)據(jù)接口數(shù)據(jù)接口數(shù)據(jù)接口主要解決模具設(shè)計制造各異構(gòu)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換，以保證數(shù)字化設(shè)計制造間數(shù)據(jù)的暢通傳遞，使整個模具設(shè)計制造生命周期中以唯一數(shù)據(jù)源傳遞，保證數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)性和減少誤差。3.43.4 應(yīng)用技術(shù)應(yīng)用技術(shù) 應(yīng)用系統(tǒng)是將鈑金模具數(shù)字化設(shè)計制造過程中各單項數(shù)字化應(yīng)用系統(tǒng)以基于網(wǎng)絡(luò)的集成一體化技術(shù)進(jìn)行集成，使三維數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品工藝設(shè)計、產(chǎn)品工藝數(shù)模設(shè)計、模具設(shè)計、仿真分析、模具工藝設(shè)計、數(shù)控編程與加工、數(shù)控測量等各項技術(shù)得以協(xié)調(diào)運行。實現(xiàn)全數(shù)字量協(xié)調(diào)傳遞，以提高模具數(shù)字化設(shè)計制造質(zhì)量、縮短設(shè)計制造周期。 1.產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計必須以三維設(shè)計為基礎(chǔ)，采取并行工作方式，

20、在概念設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計和最終設(shè)計的不同階段，以不同成熟度、分階段將設(shè)計數(shù)模發(fā)送進(jìn)入產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)庫，以便下游各部門提前進(jìn)行工藝方案、工藝數(shù)模、鈑金模具、模具工藝、數(shù)控加工等一系列生產(chǎn)準(zhǔn)備、預(yù)設(shè)計和最終設(shè)計，并在各設(shè)計階段，通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)下游所反饋的問題和修改建議，將產(chǎn)品設(shè)計更改及時反饋到下游各子系統(tǒng)。其中各系統(tǒng)間數(shù)據(jù)傳遞的及時性非常重要。 2.產(chǎn)品數(shù)字化工藝設(shè)計產(chǎn)品數(shù)字化工藝設(shè)計是繼產(chǎn)品設(shè)計之后的第 2 個環(huán)節(jié)，是產(chǎn)品制造的首要工作，主要制定產(chǎn)品制造工藝總方案、裝配及零件協(xié)調(diào)方案，制定鈑金模具工藝品種表、零件制造工藝、模具訂貨需求等產(chǎn)品制造所有工藝設(shè)計，在并行工作模式下，反饋產(chǎn)品設(shè)計問題、修改工藝方

21、案，并為下游分階段提供各項數(shù)據(jù)進(jìn)入工藝設(shè)計數(shù)據(jù)庫。其中，工藝三維仿真、以全數(shù)字化代替紙質(zhì)工藝是數(shù)字化工藝設(shè)計的重要工作內(nèi)容。 3.工藝數(shù)模設(shè)計工藝數(shù)模是在產(chǎn)品數(shù)?；A(chǔ)上增加工藝余量和定位基準(zhǔn)等而重構(gòu)的數(shù)模，是模具設(shè)計和數(shù)字量協(xié)調(diào)的設(shè)計依據(jù)，這類數(shù)模遠(yuǎn)比產(chǎn)品數(shù)模設(shè)計量大，品種多，其中包括數(shù)字量傳遞的工藝協(xié)調(diào)依據(jù)，是數(shù)字化制造中的一個重要環(huán)節(jié)。 4.數(shù)字化鈑金模具設(shè)計技術(shù)西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文9基于知識的工程（KBE）技術(shù)是面向現(xiàn)代設(shè)計決策自動化的重要工具，已成為促進(jìn)工程設(shè)計智能化的重要途徑。KBE 技術(shù)作為一種新型的智能設(shè)計思想，將對模具的智能、優(yōu)化設(shè)計產(chǎn)生重要影響。三維 CAD 技

22、術(shù)、KBE 技術(shù)的發(fā)展以及模具設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化，為模具設(shè)計提供了良好基礎(chǔ)平臺和技術(shù)基礎(chǔ)。此技術(shù)引入到模具設(shè)計中，將前人的經(jīng)驗和知識進(jìn)行科學(xué)的、系統(tǒng)的提煉，形成系列的專家智能知識庫，通過三維 CAD 軟件的二次開發(fā)，形成鈑金模具智能化設(shè)計系統(tǒng)，人工經(jīng)驗設(shè)計方式轉(zhuǎn)化為基于知識推理的設(shè)計方式。設(shè)計人員根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計模型和工程設(shè)計要求，按照模具設(shè)計流程和模具設(shè)計經(jīng)驗知識庫，實現(xiàn)模具的快速設(shè)計，并可充分利用和保存模具設(shè)計的經(jīng)驗和知識，提高模具設(shè)計的速度和質(zhì)量，降低設(shè)計的成本，使企業(yè)長期積累的知識能得到繼承與共享，并對模具設(shè)計過程中的設(shè)計文檔和設(shè)計數(shù)據(jù)進(jìn)行一體化管理，提高模具設(shè)計速度，縮短模具設(shè)計周期，降低模具

23、設(shè)計成本，有利于再利用已有的模具信息，充分利用和保存自身在模具設(shè)計中的資源。 5.鈑金模具數(shù)字化分析在模具設(shè)計制造中，模具數(shù)字化分析是一項非常重要的關(guān)鍵技術(shù)，它是保證鈑金成型質(zhì)量和可靠性的前提。同時也可減少大量試模工作。其中包括金屬成形起皺及破裂分析、應(yīng)力應(yīng)變和回彈分析、過程的仿真模擬分析等。因其與成型材料，成型形狀，成型方式有直接聯(lián)系，所涉及到的技術(shù)難度大，大多根據(jù)大量試驗及經(jīng)驗數(shù)據(jù)進(jìn)行。目前許多大專院校和研究機(jī)構(gòu)都在研究這類技術(shù)，目的在于提高模具設(shè)計質(zhì)量。6.模具 CAPP 技術(shù)CAPP 技術(shù)在我國模具企業(yè)中發(fā)展較早。多年來，模具 CAPP 技術(shù)大多靠企業(yè)自身開發(fā)和應(yīng)用，以二維人工填表式設(shè)

24、計為主，工藝設(shè)計人員設(shè)計量大，不易保證質(zhì)量。近年來，隨著三維設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，以三維工藝特征識別、基于知識推理的智能化 CAPP 技術(shù)得到重視，此項技術(shù)是在三維設(shè)計數(shù)模的基礎(chǔ)上，通過三維工藝特征識別、提取，并通過加工特征的典型工藝加工方法庫，直接轉(zhuǎn)換為工藝加工指令，實現(xiàn)智能化工藝設(shè)計為主，減輕了工藝人員勞動強(qiáng)度，提高了工藝設(shè)計質(zhì)量，縮短了工藝設(shè)計周期，降低了生產(chǎn)成本。 7.數(shù)字化鈑金模具制造模具加工精度（從粗加工到各種精加工、光整加工）將更多地依靠各種自動化程度較高的精密、高效數(shù)字化加工設(shè)備。這些先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用將對縮短模具制造周期，加快新產(chǎn)品的開發(fā)速度及提高模具質(zhì)量有著顯著的成效。數(shù)控和計算

25、機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展使它們在許多模具加工方法中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。在制造方面，數(shù)控高速銑削、電火花加工、快速制模、超精加工和微細(xì)西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文10加工、復(fù)合加工、表面處理、研磨拋光及模具 CAM/DNC 技術(shù)等模具加工綜合一體化技術(shù)是目前的發(fā)展趨勢。 8.數(shù)控高速銑削技術(shù)由于高速數(shù)控銑削（HSM）技術(shù)可以替代磨削加工，減輕模具的研拋工作量，在模具加工上應(yīng)用越來越多。而高速銑削與超精加工、干硬切削加工相結(jié)合，可以大大提高模具加工質(zhì)量，縮短模具制造周期，被更多模具制造企業(yè)所采用。 9.電火花加工（EDM）技術(shù)雖然高速銑削也能滿足部分模具高精度型面加工要求，但成本比 EDM 高。

26、對于 HRC60 以上的高硬材料，EDM 要比 HSM 成本低，同時較之銑削加工，EDM 更易實現(xiàn)自動化。復(fù)雜、精密小型腔及微細(xì)型腔和去除刀痕、完成尖角、窄縫、溝漕、深坑加工及花紋加工等將是今后 EDM 應(yīng)用的重點。3.53.5 快速原型制造和快速制模（快速原型制造和快速制模（RPM/RMTRPM/RMT）技術(shù)）技術(shù)模具 RPM 技術(shù)可直接或間接用于 RMT 金屬模具?？焖僦圃旒夹g(shù)的目標(biāo)是直接制造可用于工業(yè)化生產(chǎn)的高精度耐久金屬硬模。間接法制模的關(guān)鍵技術(shù)是開發(fā)短流程工藝、減少精度損失、實現(xiàn)低成本的層積和表面光整技術(shù)的集成，因而具有廣闊的發(fā)展前景。3.63.6 超精加工、微細(xì)加工和復(fù)合加工技術(shù)超

27、精加工、微細(xì)加工和復(fù)合加工技術(shù)隨著模具向精密化和大型化方向發(fā)展，超精加工、微細(xì)加工和集電化學(xué)、超聲波、激光等技術(shù)于一體的復(fù)合加工將得到應(yīng)用。目前超精加工已可穩(wěn)定達(dá)到亞微米級，納米精度的超精加工技術(shù)也已被應(yīng)用到生產(chǎn)中。電加工、電化學(xué)加工、束流加工等多種加工技術(shù)已成為微細(xì)加工技術(shù)中的重要組成部分。國外已有用波長僅 0.5nm 的輻射波制造出的納米級塑料模具。在同一臺機(jī)床上使用激光銑削和高速銑削相結(jié)合，使模具加工技術(shù)得到了新的發(fā)展。3.73.7 先進(jìn)表面處理技術(shù)先進(jìn)表面處理技術(shù)模具熱處理和表面處理是決定能否充分發(fā)揮模具材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。真空熱處理、深冷處理、包括 PVD 和 VCD 技術(shù)的氣相沉積

28、（Tin、Tic 等）、離子滲入、等離子噴涂及 TRD 表面處理技術(shù)、類鉆石薄膜覆蓋技術(shù)、高耐磨高精度西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文11處理技術(shù)、不沾粘表面處理技術(shù)、模具表面激光熱處理、焊接、強(qiáng)化和修復(fù)等技術(shù)及其他模具表面強(qiáng)化和修復(fù)技術(shù)已在模具制造中應(yīng)用，并顯示了良好的發(fā)展前景。 3.83.8 模具研磨拋光的復(fù)合化、自動化、智能化技術(shù)模具研磨拋光的復(fù)合化、自動化、智能化技術(shù) 隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，我國已引進(jìn)了可實現(xiàn)三維曲面模具自動研拋的數(shù)控研磨機(jī)。特種研磨與拋光技術(shù)，如擠壓研磨、激光研磨和研拋、電火花拋光、電化學(xué)拋光、超聲波拋光以及復(fù)合拋光技術(shù)是今后的發(fā)展方向。3.93.9 模具自動加工系統(tǒng)

29、模具自動加工系統(tǒng) 隨著各種新技術(shù)的迅速發(fā)展，國外已出現(xiàn)了模具自動加工系統(tǒng)。模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)有如下特征：多臺機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)；也有把粗加工和精加工集中在同一臺機(jī)床上的模具加工系統(tǒng)，這類技術(shù)將逐步得到發(fā)展。 1 .數(shù)字化檢測數(shù)字化檢測設(shè)備分接觸式和非接觸式。接觸式測量主要以三、五坐標(biāo)測量機(jī)直接通過型面表面進(jìn)行測量，是應(yīng)用最廣泛的一種測量設(shè)備。接觸法測量的測頭要在工件上逐點測量，所以測量速度較慢，而一般用作零件的形位誤差檢測，另外被測工件的材質(zhì)也不能過軟。而在非接觸式測量方法中，基于三角形法的激光掃描和基

30、于相位光柵投影的結(jié)構(gòu)光法被認(rèn)為是目前最成熟的三維形狀測量方法。三角法是根據(jù)光學(xué)三角形測量原理，利用激光光源和光敏元件之間的位置和角度關(guān)系來計算零件表面點的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，可分為點光源、線光源和面光源測量法。該測量方法使用方便，運算速度快。目前，機(jī)械手的應(yīng)用使模具檢測實現(xiàn)在線檢測，可以在數(shù)控機(jī)床上不通過卸模直接進(jìn)行檢測，實現(xiàn)了加工/檢測自動一體化，是較為先進(jìn)的一種檢測技術(shù)。4.4.管理系統(tǒng)管理系統(tǒng) 管理系統(tǒng)主要是集成設(shè)計、工藝、制造、檢測的整個模具生產(chǎn)過程管理，達(dá)到統(tǒng)一協(xié)調(diào)運行，這類技術(shù)的應(yīng)用主要是集成 PDM/ERP/MES 等管理系統(tǒng)的各西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文12種管理功能,形成一體化

31、集成管理系統(tǒng)，以保證整個模具設(shè)計制造流程的協(xié)調(diào)運行。采用并行設(shè)計制造的模式，應(yīng)用數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)將產(chǎn)品鈑金零件設(shè)計、產(chǎn)品零件工藝設(shè)計、智能化模具設(shè)計、分析仿真、模具工藝設(shè)計、數(shù)控加工制造及產(chǎn)品試模/交付等整個過程融為一體，并通過在生產(chǎn)現(xiàn)場配置網(wǎng)絡(luò)及客戶端，實現(xiàn)無紙設(shè)計制造，完成整個模具數(shù)字化設(shè)計制造過程，如圖 2 所示。西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文13結(jié)結(jié) 束束 語語數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)是當(dāng)今模具設(shè)計制造行業(yè)乃至機(jī)械制造行業(yè)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，是一項制造技術(shù)的變革，是提高企業(yè)技術(shù)水平及競爭力的重要舉措。航空鈑金模具的數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)是提高我國現(xiàn)代航空制造技術(shù)水平的一項重要內(nèi)容。發(fā)展航空

32、數(shù)字化制造技術(shù)是航空企業(yè)必須進(jìn)行的一項重要工作。讓我們攜手共進(jìn)，以快速發(fā)展航空數(shù)字化制造技術(shù)水平，提升我國航空制造業(yè)在世界航空業(yè)的競爭力而努力奮進(jìn)。影響人的可靠性的因素很多，但只要運用科學(xué)的方法，就能圖高人的可靠性，減少人為差錯的發(fā)生。當(dāng)出現(xiàn)人為差錯時，不僅要從操作者自身找原因，還應(yīng)從管理，制度工作對象等多方面去查找，發(fā)現(xiàn)問題及時反饋信息，完善管理制度，改善工作環(huán)境，改進(jìn)工作對象的設(shè)計和制造工藝，并及時制定出糾正措施，這樣才能全面提高人的可靠性，把人為差錯減少到最少。“安全第一”永遠(yuǎn)是我們最重要的目標(biāo)，但效益也不可忽視，如何處理好安全與效益的關(guān)系也是我們工作的重點，但是應(yīng)盡量避免在經(jīng)濟(jì)效益的重壓下，出現(xiàn)安全墻上掛，效益口袋裝的現(xiàn)象。應(yīng)始終保持安全與效益協(xié)調(diào)發(fā)展。安全第一。 “預(yù)防為主”完全體現(xiàn)了航空安全的客觀要求。預(yù)防就是從細(xì)節(jié)做起，從抓人為差錯開始，使我們認(rèn)識差錯，