论航空钣金模具数字化设计制造技术的发展
数字化技术在航空钣金成形模具制造中的运用研究
数字化技术在航空钣金成形模具制造中的运用研究发布时间：2022-11-16T12:35:00.433Z 来源：《中国科技信息》2022年第7月第14期作者：方志金[导读] 近年来，随着各国在航空航天领域的投入和航空航天领域的快速发展，方志金航空工业沈阳飞机工业（集团）有限公司辽宁省 110034摘要：近年来，随着各国在航空航天领域的投入和航空航天领域的快速发展，对零件的要求更倾向于高强度、轻质量，对金属材料的塑性成形技术提出了更高的要求，传统的成形技术已不能完全满足成形需求。
随着计算机和智能化技术的快速发展，数字化技术开始在多个领域发挥作用，其中将其运用到航空钣金成形模具制造中是可行且效果显著。
因此，文章重点就数字化技术在航空钣金成形模具制造中的运用展开相关探讨。
关键词：数字化技术；航空钣金；成形模具；运用在现代航空制造过程中，由于钣金具有质量好、成本低的两大优势，钣金零件成为飞机结构的主体，占飞机零件总数的50%以上。
钣金加工时间约占飞机制造总时间的20%。
钣金零件（图1）在航空制造中的应用越来越多。
随着对飞机性能要求的不断提高，钣金件的形状越来越复杂，其中很多是非线性复杂曲面，对钣金件表面质量和尺寸的精度要求也越来越高。
传统的钣金模具设计方法已经不能满足模具设计质量和设计周期的要求。
如何提高钣金模具的快速、标准化设计已成为飞机制造中需要解决的关键技术。
1航空钣金成形对钣金模具制造技术的要求目前，随着我国航空工业的发展，随着飞机生产规模的扩大，对飞机的气动造型要求越来越高，而钣金零件是飞机的关键零部件之一，它的表面质量、成形精度和稳定程度对航空工业的发展有着重要的作用。
根据目前冲压模具的生产现状，采用了航空模型和特殊角度模型作为基材，采用了过渡模制作金属板材，采用该工艺生产的模具偏差不超过0.3?mm，部分偏差小于0.5?mm。
但是，目前的航空工业对钣金零件的精确性有很高的需求，比如：波音747-8的加工工艺需要0.15毫米的偏差。
数字化制造技术在航空领域中的应用研究
数字化制造技术在航空领域中的应用研究数字化制造技术是一种新型的制造理念，它可以利用计算机、网络技术、传感技术等先进技术手段实现产品制造过程的数字化、智能化、自动化和精细化，可以提高产品制造效率、降低生产成本。
数字化制造技术在航空领域中的应用研究是一个重要的课题，本文将从数字化制造技术的特点和航空领域中的应用研究两个方面，对数字化制造技术在航空领域中的应用进行探讨。
一、数字化制造技术的特点数字化制造技术的特点是数字化、智能化、自动化和精细化。
数字化制造技术采用计算机辅助设计和制造，通过数字模型对产品进行设计和制造，可以实现自动化制造，提高生产效率。
数字化制造技术采用先进的传感技术和网络技术，可以实现设备的智能化，自动检测设备状态和产品质量，实现设备自愈和故障自诊。
数字化制造技术可以对产品制造过程进行实时监控和数据采集，通过数据分析和挖掘，可以实现精细化制造，提高产品精度和质量。
二、数字化制造技术在航空领域中的应用研究数字化制造技术在航空领域中的应用研究主要包括数字化设计、数字化制造和数字化服务三个方面。
1.数字化设计数字化设计是数字化制造技术在航空领域中的重要应用方向。
数字化设计采用计算机辅助设计工具，可以对航空产品进行数字化设计，实现设计可视化和数字化，提高产品设计效率和质量。
例如，采用CAD、CAM、CAE等工具可以对航空发动机进行数字化设计，实现发动机叶片流场分析、结构分析、热分析等多种分析，提高发动机设计效率和质量。
数字化设计还可以实现数字化样机制造，省去传统样机制造的时间和成本，提高产品开发和研发的效率和质量。
2.数字化制造数字化制造是数字化制造技术在航空领域中的应用重点之一。
数字化制造采用数字化工艺，可以实现航空产品的自动化制造、精细化制造和智能化制造，大大提高航空产品的制造效率和质量。
例如，采用数字化制造技术可以实现航空发动机的自动化制造，包括叶片成形、焊接、喷涂等工艺环节，大大提高发动机制造效率。
国内航空钣金装备技术现状与发展
国内航空钣金装备技术现状与发展航空钣金装备技术是一项重要的国防关 键技术，是航空制造技术升级的重要基础，对于促进航空产品的升级换代，提高产品性能，缩短研制周期具有重要支撑作用。
国内航空钣金装备技术经过几十年的发 展，其设计与制造水平有了长足的进步，形成了一套完整的体系，为航空工业关键零部件的生产提供了重要支撑，但我国航空钣金装备在设计与制造方面仍与国外有 较大差距，还不能完全满足航空工业发展的需求。
航空钣金零件的显著特点是大型化、集成化和轻量化，主要包括板类零件和回转类零件，板类零件主 要是蒙皮、壁板以及一些多层结构，用来达到保证飞机的气动性能和降低重量的目的；回转类零件主要是发动机机匣、导管等。
航空钣金结构零件对于提高飞机和发 动机性能发挥了重要的作用，其制造技术强烈依赖于航空钣金装备的研发水平，航空钣金装备为钣金成形技术的实现提供了平台，同时，航空钣金新工艺、新技术也 促进了装备的发展。
航空钣金装备服务于钣金成形技术的要求，航空钣金零件的特点也决定了其装备具有大型化和专用化特点，航空钣金装备主要有蒙皮拉 形设备、喷丸成形设备、超塑成形设备、热蠕变成形设备、旋压成形设备以及管件成形与连接设备等。
随着航空技术的发展，现代飞机对可靠性、效费比、服役性能 等提出了更高的要求。
一方面，钣金结构件的整体化和复杂化趋势越来越明显，新结构不断涌现；另一方面，新材料的应用也呈增加的趋势，这不仅给钣金成形技术 本身提出了新课题，而且也为航空钣金装备的发展提供了源动力。
航空钣金成形装备在新材料与新工艺研究、新结构与新机研制过程中发挥着越来越重要的作用。
航空钣金装备技术的发展1 蒙皮拉形设备蒙皮拉形设备是飞机蒙皮成形的关键设备，按其作用原理可分为台动式拉形机和台钳双动式拉形机两类。
台动式拉形机用于横向拉形，台钳双动式拉形机则主要用 于纵向拉形。
蒙皮加工的成形力主要由拉形机钳口的运动产生，同时还涉及模具的垂直运动，相对于其他冲压工艺来讲，拉形参数及运动方式更为复杂。
飞机钣金零件数字化制造系统及其应用
飞机钣金零件数字化制造系统及其应用汪洋华(航空工业江西洪都航空工业集团有限责任公司 江西南昌 330096)摘要：随着时代的发展，当前我国的机械制造水平的日益提升，飞机作为当前时代背景下交通运输军事任务等情境下的重要工具，保证其质量合格具备十分重要的现实意义。
钣金零件属于航空产品最基本的组成单元，其质量能够对产品的性能质量、制造成本产生直接影响。
数字化是现代制造技术发展的主要方向，同时也是飞机钣金零件制造的主要发展方向。
该文通过对相关文献进行查阅，对飞机钣金零件制造数字化的重要价值进行了简要阐述，在功能需求分析的基础上，完成了飞机钣金零件数字化制造系统的设计，并对其应用思路进行了研究，希望该研究内容能够为我国飞机钣金零件制造技术的发展提供一定的理论指导。
关键词：飞机制造 钣金零件 数字化 制造系统中图分类号：TH161文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2023)09-0056-04 The Digital Manufacturing System of Aircraft Sheet Metal Partsand Its ApplicationWANG Yanghua(Aviation Industry Jiangxi Hongdu Aviation Industry Group Co., Ltd., Nanchang, Jiangxi Province, 330096 China) Abstract:With the development of the times, at present, the level of machinery manufacturing in China is im‐proving day by day. As an important tool for people's travel and military missions in the context of the current era, it is of great practical significance to ensure the qualification of the quality of the aircraft. Sheet metal parts are the most basic components of aviation products, and their quality can have a direct impact on the performance quality and manufacturing costs of products. Digitization is the main development direction of modern manufacturing technol‐ogy, and also the main development direction of aircraft sheet metal parts manufacturing. This paper briefly describes the important value of the digitalization of aircraft sheet metal parts manufacturing by consulting relevant literature, completes the design of the digitalization manufacturing system of aircraft sheet metal parts on the basis of functional requirements analysis, and studies its application ideas, hoping that this research content can provide some theoretical guidance for the development of aircraft sheet metal parts manufacturing technology in China.Key Words: Aircraft manufacturing; Sheet metal parts; Digitization; Manufacturing system钣金零件制造是飞机制造工程的重要组成部分，在实践中，飞机的钣金零件数量相当多，主要包括框肋、蒙皮、壁板等，这些构件共同组成了飞机的各类功能组件。
数字化技术在航空钣金成形模具制造中的运用研究
47C omputer automation计算机自动化数字化技术在航空钣金成形模具制造中的运用研究同 博1，陈 波1，李 荣2（1.航空工业西安飞机工业集团公司，陕西 西安 710089；2.西安航空学院飞行器学院，陕西 西安 710077）摘 要：近年来，我国科学技术飞速发展，在促进航空领域发展规模逐渐扩大的同时，也对飞机制造结构、外形、内装等各方面精度提出了更高要求，钣金零件作为飞机制造中的重要部件，其成形质量能够直接影响飞机制造的水平，而钣金成形好坏又与钣金成形模具制造息息相关，当前，数字化技术发展迅速，为制造业优化工艺奠定良好基础，利用数字化技术制造航空钣金成形模具，能够充分满足钣金成形精度需求，同时提高制造效率。
因此，本文针对数字化技术在航空钣金成形模具制造中的运用展开研究，希望能够为相关人士提供参考和借鉴。
关键词：数字化技术；航空钣金；模具制造；运用中图分类号：V261 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）09-0047-2收稿日期：2020-05作者简介：同博，男，生于1983年，陕西渭南人，本科，高级工程师，研究方向：钣金工艺技术，塑性变形理论。
随着经济全球化不断深入，国际间的竞争压力与日俱增，航空航天作为高科技领域，其发展状况可以直接代表一个国家的综合实力。
近年来，科学技术不断发展为工业制造提供了广泛的发展空间，促进飞机生产规模逐渐扩大，同时对飞机制造零件的精确度提出更高要求。
钣金作为飞机结构、外形以及内装中重要部件，其质量能够直接影响飞机制造水平，而钣金成形好坏又与钣金成形模具制造息息相关[1]。
当前，数字化技术已经广泛应用与模具制造中，不仅能够充分满足模具生产精度需求，还能够提高制造效率，同时还能够节约制造成本以及原材料，已经成为模具生产中的重要技术之一，也是模具制造行业未来发展的必然趋势，有利于全面提高模具制造企业的技术水平和核心竞争力。
1 航空钣金成形对钣金模具制造技术的要求当前我国航空航天发展水平不断提升，在扩大飞机生产规模的同时，也对飞机气动外形提出了更高的需求，钣金零件作为飞机制造中的重要部件，其表面质量、成形精度以及稳定性都直接影响到飞机制造水平，结合当前钣金成形模具制造情况来看，主要是结合飞机外形模板以及特种角度样板进行垫料，并且利用过渡模制造钣金模板，利用这种技术制造出的模具误差可以控制在0.3mm 以内，并且局部可以控制在0.5mm 以上。
飞机钣金零件数字化检测技术的应用
飞机钣金零件数字化检测技术的应用摘要：随着社会的不断发展，我国航空业发展到了新的阶段，受到计算机技术的影响，飞机钣金零件的设计和制造已经实现了数字化，促进了飞机钣金零件质量与效率的提升。
在数字化设计与制造技术的大量应用下，飞机钣金零件数字化的检测技术已经开始应用。
钣金零件的智能化检测技术，有助于我国飞机制造业迈向数字化和精确化。
因此，本文将对飞机钣金零件数字化检测技术的应用进行分析。
关键词：飞机钣金零件；数字化检测技术；应用在飞机制造业智能化制造技术的不断发展下，人们对于飞机钣金零件的检测要求逐渐升高。
因此，检测工作当中的检测规划更加重要，飞机钣金零件数字化检测技术的应用势在必行。
对于相关人员来说，要加强对于该技术的了解，并深入研究其具体应用，只有这样，才能更好地促进我国飞机制造业的发展。
一、三维扫描技术的分析就三维扫描技术来说，将其和其他一些技术进行对比，是一种创新后的技术，通过对激光与计算机技术的综合利用，扫描物体的外形和特征，获取物品的特征。
该方法的优点在于，能够促进工作效率的明显提升，而且从与其他技术的对比上来看，具有方便性和高准确率。
利用三维扫描仪扫描飞机的饭金零件，能够及时地获取饭金零件的特征，例如三维坐标和三维的立体模型等。
在扫描结束后，可以充分地对计算机技术进行运用，对比模型和实际零件间的差别，进而全面检测饭金零件。
通过三维扫描技术，实现对饭金零件的扫描。
值得注意的是，想要降低扫描过程的误差，就要加强对三维扫描仪的校正，防止发生检测数据存在很大误差的现象；如果是对透明物体和反光物体进行的检测，就要在物体表面洒上部分粉状物，确保检测工作能够顺利开展；如果是体积比较小，而且价格过高的零件，就要把v模型在成品处进行运用，保障检测时，能够检测到当中存在的任何一个零件。
除此之外，当饭金零件本身的体积比较小，也可以把零件放置在黑色板子中进行检测二、飞机钣金零件数字化检测技术的原理分析对于CATIA工作系统进行二次开发，让三维模型的检测技术得到了实现。
钣金产品的数字化设计与制造
钣金产品的数字化设计与制造导言随着科技的不断进步和数字化技术的发展，钣金产品的设计与制造也在不断革新。
传统的钣金加工方式已经无法满足市场对于高质量、高效率、低成本的要求。
数字化设计与制造为钣金产品的生产带来了全新的变革和巨大的机遇。
本文将详细介绍钣金产品的数字化设计与制造技术，并分析其带来的优势和挑战。
1. 数字化设计的意义传统的钣金产品设计需要依靠手工绘图和经验积累，存在设计周期长、成本高、效率低等问题。
而数字化设计技术则能够提供更高效、更精确的设计方案，极大地提升了设计效率和质量。
数字化设计可以通过计算机辅助设计（CAD）软件完成，不仅能够快速生成精确的设计图纸，还能够进行虚拟仿真，验证设计方案的可行性，减少设计中的错误和调整次数。
此外，数字化设计技术还为个性化定制提供了便利，可以根据客户需求快速设计出满足要求的钣金产品。
2. 数字化制造的意义在传统的钣金制造过程中，需要依靠大量的人工操作，存在人工误差、生产周期长、效率低等问题。
数字化制造技术的应用可以通过数控机床、数控切割机等设备实现对钣金产品的快速、精确加工。
数字化制造技术可以将数字化设计的模型直接转化为生产指令，实现自动化生产，减少了操作步骤和人工干预，提高了生产效率和质量。
数字化制造还可以实现生产过程的数据化记录和管理，为质量控制和生产过程优化提供了依据。
3. 数字化设计与制造的优势•提高设计和生产效率。
数字化设计与制造技术使得钣金产品的设计和制造过程更加高效和精确，减少了繁琐的手工操作和重复性工作，大大提高了工作效率。
•提升产品质量和精度。
数字化设计与制造技术可以实现精确的设计和制造，减少了人为因素和误差，提高了产品的一致性和精度。
•降低生产成本。
数字化设计与制造技术使得设计和制造过程更加自动化和智能化，减少了人工和物料浪费，降低了生产成本。
•支持个性化定制。
数字化设计与制造技术使得钣金产品的设计和制造更加灵活和定制化，可以根据客户需求进行个性化设计和生产。
2023年钣金模具行业市场发展现状
2023年钣金模具行业市场发展现状钣金模具行业是一个重要的制造业领域，对国家经济和社会发展起到关键作用。
随着中国经济的发展和工业化进程的加速，钣金模具行业的市场需求不断增加，市场规模不断扩大，行业竞争也越来越激烈。
本文将从行业现状、发展趋势、市场前景等方面进行分析。
一、行业现状钣金模具行业是传统的制造业领域，主要包括了钣金零件、配套设备、加工机床等领域。
随着工业4.0的发展和智能制造的实施，钣金模具行业开始向数字化、网络化、智能化方向转型，不断增加研发投入和技术革新力度。
目前，国内钣金模具行业企业数量较多，规模大小参差不齐，一些规模较小的企业面临着价格竞争激烈、技术含量不高、品牌知名度不足等问题。
但一些规模较大的企业则通过技术创新、品牌建设、多元化经营等方式，实现了一定的市场份额和口碑效应。
二、发展趋势1. 产品升级与定制化：随着市场竞争的加剧，钣金模具企业需要升级其产品技术，提高产品附加值，打造核心技术竞争力。
而定制化的服务也越来越受到市场的青睐，企业需要结合客户需求，提供多样化的定制化服务，满足市场个性化需求。
2. 智能制造：钣金模具行业需要加快走智能制造之路，实现生产流程、设备、管理的数字化、智能化。
通过数字化技术的应用来优化生产流程，提高成品率和产品质量，提高企业生产运营效率。
3. 更加环保：环保政策的制定和执行将有利于钣金模具行业的发展。
复合材料的应用和绿色化生产是未来的发展方向。
在现在的市场比较激烈的情况下，选择环保材料或者保障绿色化生产进程可以让企业更加具备市场竞争力。
三、市场前景1. 国家政策倡导：随着国家对科技创新进行全力支持和政策扶持，钣金模具行业的发展前景将越来越广阔。
政策和政府资金的注入会促进行业的技术革新和产品升级，推动行业转型升级发展。
2. 市场需求增加：随着全球市场的需求增加，行业发展前景颇有看好。
促进制造业的转型升级，提高行业的整体效益，提高产品的性能和质量，进一步拓宽钣金模具行业的市场需求和发展空间。
航空钣金工装的数字化技术探究
较为复杂的结构以及数量较为巨大的零件是现代飞机的明显特征，在航空产品中，钣金件作为主要零件在外形、结构以及内装中都发挥着较为重要的作用，在其中所占比例最少为５０％。
从航空技术整体上对其进行分析可以发现整机零件总数呈现出一种下降的趋势，但钣金在其中所占比例并没有太大的改变，这可在一定程度上说明钣金件的必要性与重要性。
一、数字化设计制造技术的发展“模线－样板－量规－标准样件－零件成型模具与装配型架”的模拟量传递体系是在飞机研制与互相协调过程中较为传统的方式与手段，主要是将模线、样板、标准样件等实物作为主要依据实现对产品形状以及尺寸的传递，需要注意的是这种较为传统的制造模式中有诸多不足与阻碍存在，我们主要将其总结为以下几点，工装制作过程中必须严格按照规定的先后顺序进行，这会在一定程度上限制平行作业的顺利开展，生产准备周期较长以及制造费用较高是传统工装制造面对的主要问题，因此必须借助先进的科学技术与手段实现对上述问题的不断完善与优化。
在航空工业不断发展的背景之下航空产品的需求量呈现出日益增加的趋势，在供货周期不断缩短的同时其国际协作范围也有所增加，这对航空制作企业来说既是机遇又是挑战。
尤其是周期长、成本高、不便于平行作业的传统企业更是面临巨大的危机。
二、航空钣金工装数字化设计制造技术钣金件的数字化设计制造通过与其他加工设计制造方法进行对比后可以发现其具备较为明显的优势与特征，有些钣金件涉及多个工序并不是一次即可成形的，零件本身的定义以及工序件的定义与优化都在钣金件数字化的涵盖范围之内。
为在真正意义上实现对制造精度的保证，我们必须在充分考虑零件形状、成形工艺、材料特性的基础上，实现对工艺数模的严格定义，在实际对工序制造进行检测时必须得到上述定义的支撑。
钣金数字化设计制造包括工艺数字化设计、数字化工艺数模（即制造模型）、工装数字化设计、工装数字化制造等内容，这些内容以产品数模库、产品工艺数据库、工艺数模库、模具设计知识库、标准件库、成形分析／仿真库等共享数据为支撑，通过数据接口与相关部门进行数据交换，由数据管理系统进行管理，进行系统集成，实现并行设计制造，从而提高钣金模具设计质量，缩短制造周期。
论航空钣金模具数字化技术制造技术的发展
论航空钣金模具数字化技术制造技术的发展摘要：近年来，我国模具工业发展已经有了长足的进步，数字化技术已经被广泛的应用于航空航天等领域，但是我国数字化技术的普及还有待提高。
因此，大力开展模具数字化制造技术的研究开发，是当前亟待解决的问题。
本文在讨论了国内外航空钣金模具数字化现状进行分析后，对模具数字化设计制造体系结构进行了详细的探析。
关键词：航空钣金模具制造数字化技术中图分类号：k826.161 国内外航空钣金模具数字化技术发展现状分析世界航空制造公司的代表美国波音公司在其波音787客机的制造中，广泛地采用了基于数字化的设计制造技术，大量采用模具自动化，制造技术的智能化，从而力图实现设计、制造、管理整个过程数字一体化。
在采用该技术后，航空公司的整个生产周期急剧缩短，产品周期从传统技术时期的8-9年缩短到3-4年，效率上提高了50%，整体成本降低35%，并且由于使用数字化技术，使得整个产业生产线高速运转，产品质量不断调，产品出错返工率降低75%。
近年来，为了加强跨国企业在国际市场上的垄断地位，许多公司都采用了先进数字化设计制造技术。
列如美国通用汽车公司将轿车的开发周期从48个月缩短到24个月，这取决于数字化模具集成制造系统技术在该公司的广泛应用。
目前，研究开发的重点已经转为面向国防、航空航天的模具精密加工技术和面向制造业的高精度、高效率的模具基础制造技术的研究。
航空钣金模具的设计制造一直面临着诸多的问题，比如制造精度、方式和周期等原因一直困扰着模具研究人员，这主要是由于航空钣金产品品类众多、零件类型诸多繁杂、质量要求高、批量较小，产品更新速度很快等原因。
冲裁模、弯曲模、拉伸模、拉型模、拉弯模、型胎模和下陷模等是航空钣金模具的主要形式，传统的设计方法是设计者凭借知识或经验，通过比较法和经验公式来进行设计，此时模具的设计主要以二维为主，模具的制造精度和配合面协调性方面不能够得到有效地保证。
由于采用串联的模具制造方式，因此，各个部门不能够并行开展工作，每个环节的设计问题不能及时暴露，更改信息不能及时反馈，知识设计返修量极大。
飞机钣金件数字化制造技术及其应用
化发展过程当中，航空领域也要应用数字 的数字化，成产工艺工序的数字化也极为
化制造技术，实现飞机钣金件的精密制 重要。在钣金件制造过程中由于所需的钣
造，以此促进空航天领域的发展。
金件形状并不一致，并且所用的生产材料
一、钣金件数字化制造技术分析
相对较薄，因此在数字化加工中变形问题
1.钣金件工艺数字化设计技术。
基于制造模型的数字量传递与控制
础进行零件尺寸及形状的确定，以此提高 是通过面向工艺过程定义工件模型和工
钣金件成形制造的精度。
艺模型 - 移形到工艺装备 - 生成数控程序
4.钣金件成形数控编程与设备控制技 - 以数字量传递至数控设备这样一个并行
术。
数字化制造过程，其实质在于毛坯组合排
钣金数控成形设备已得到广泛应用， 样模型、成形工艺模型等下料、成形、检验
由于钣金件的所采用的材材料较薄， 在一定难度。应用钣金件设计模型可以对
因此制作出的钣金零件精度并不高。在制 钣金件的形状及尺寸进行准确描述，但未
造过程中可选用多种成型工艺，常见的有 能将钣金件加工过程纳入考量，因此设计
蒙皮拉形，冲压成形等工艺技术，在这些 环节与制造过程的协同性还有待提升。
成形工艺运用过程中，要以成型模具为基
（作者单位：哈尔滨飞机工业集团有限责任公司）
窑窑
储，并积累大量的制造流程、工艺参数等 的成形质量产生不利影响，也会阻碍其生
相关工艺知识，进而为钣金件工艺设计效 产效率的提高，在生产过程中难以进行准
率的提升提供参考，进而保证生产出符合 确的定量把控。
出飞机制造所需的高品质钣金件。
3.工艺参数设计及成形精度的控制。
2.钣金件制造模型定义技术。
钣金件制造时需要在短时间内一次
浅析航空钣金数字化快速工艺准备系统关键技术
浅析航空钣金数字化快速工艺准备系统关键技术针对CAE技术在航空制造领域中应用越来越广泛，文章分析了航空钣金数字化快速工艺准备系统的设计思想，以及系统涉及到的关键技术，希望对航空钣金制造数字化发展具有一定帮助。
标签：航空钣金；数字化；快速工艺准备引言当前，在航空制造领域中，CAE技术应用越来越广泛，先进的分析软件在国内所有的飞机设计以及制造厂中有已经配备，并且已经应用在相关的工艺准备环节中，对飞机钣金精准制造发展具有很大帮助。
但是，也存在一定的问题，在应用先进分析工具过程中，往往仅为工艺准备的局部环节，并不能够紧密联系到工艺优化环节；软件更多则是进行检验和分析的简单应用，不能很好地优化以及反馈相关的工艺设计[1]。
另外，由于商用软件具有功能众多、操作复杂等特点，并没有特别针对航空钣金设计专业化模块，这就使得在学习软件过程中，要求具有较高素质的工艺人员，经常和软件厂商进行沟通。
设计效率一直较为低下，由于上述问题制约着数字化分析方法在飞机钣金制造中的应用，应该进行积极的改革处理，保证有效的应用数字化分析手段，确保在整个制造流程中的良好作用，所以，应该涉及到与其他的软件、硬件相互配合的问题，尽力营造满足精准化制造的数字环境。
对于数字环境的具体要求，表现在：一是，在进行工艺、工装设计优化、零件定型方面，要积极和分析手段进行联系；二是，进一步规范化数值建模和分析的具体要求，使得使用者条件有所降低；三是，不断确保分析和优化效率的提高，能够在真正的制造中应用好仿真分析。
1 系统设计思想在进行飞机钣金精准制造过程中，则是致力于在尽可能短的周期内，有效降低制造成本、提高产品质量。
所以，对于具体的成型过程中可能碰上的质量问题，应该尽量在设计阶段进行有效避免，并且，应该通过有效的制造前的工艺规划和设计，来保证成本、效率和质量的共同优化处理。
特别是对于工艺准备中的审查中，应该尽量考虑到各种情况，避免出现相关的工艺缺陷问题，应该在设计环节对各种质量问题进行预先消除，这样才是有效进行精准制造的着手点[2]。
钣金制作行业航空产品的发展现状浅析和展望
近几年美中贸易纷争不断，加上在新冠疫情的侵扰之下，钣金制作行业供应链各环节更加困难，整个市场竞争特别激烈。
钣金制作企业正从早些年的只有几台激光机和折弯机加工，转变为以配套式装配成品、全方面供应为主的专业品牌生产企业。
在这种新形势之下，如何从逆境中快速恢复能力，如何不被淘汰，需要认真思考和行动起来。
专业精细化在整个钣金制作行业的地位和作用日益体现，同时高质量管理也日益被各企业所关注和重视，提前布局升级企业经营战略是市场争夺战中克敌制胜的一把利剑，也为企业的成功铺筑一条阳关大道。
目前，国内钣金生产企业在各自领域先行先试，利用新一代信息技术与先进制造深度融合新方式，助力我国钣金智能制造不断向纵深发展。
本文将从当前国内钣金制作行业发展情况出发，对航空钣金制作行业进行浅析和展望。
航空钣金概述航空钣金制作行业和其他钣金制作行业产品的加工工艺基本相似。
同时，钣金制作行业与我们生活密切相关，虽然相对于金属加工来说只占35%左右，但是几乎所有的制造行业中都会涉及到钣金件的相关制造，比如：航天航空、高铁、地铁、汽车、家用电器、农业机械、电力机械、机床设备、食品机械、纺织机械、仪表仪器、网络通信柜、环卫、集成厨卫、房产电梯、办公家具等等。
钣金制作产业在国内的机械制造行业、通讯电子行业、农业机械、新能源汽车和造船、航空航天等行业均占有重要的地位和一定的产值。
随着国内这些大市场行业的逐步成熟，也带动了钣金制造业的快速发展。
在这个行业中，航空业的钣金制作相对来说对产品质量控制要求是比较高的，管理要求也是相当严苛，对企业的要求也比较高，如近几年重点推出的品质管理运动：“零缺陷”等，见图1。
因此航空钣金件在钣金制作业内各方面的管理成本是相当高的。
图1 质量工具展开图航空钣金件和普通钣金件的差异用在航空等飞行器材上的钣金零件一般称之为航空钣金件。
航空钣金件具有尺寸多、厚度薄、刚度强、形状复杂、精度要求高的特点，对板材质量的要求也很严格。
飞机钣金零件数字化制造系统及其应用
飞机钣金零件数字化制造系统及其应用摘要：针对飞机钣金零件数字化制造系统的设计,首先总结系统设计需要满足的各项要求,随后分析数字化制造系统的设计方案,最后分别从钣金零件信息传递,工艺设计,数字化技术三个方面,讨论系统的实践应用,认识到钣金零件数字化制造优势,为今后飞机零件设计与制造提供先进技术支持。
关键词：飞机钣金;数字化;制造系统;应用近年来，我国数字化技术取得了长足的发展，其在各大行业中都得到了广泛的应用。
将数字化制造技术应用到飞机钣金零件的制造中能有效的提高生产效率，同时提高零件的加工精度，确保飞机各项性能的有效提升。
一、飞机钣金数字化制造系统飞机钣金零件数字化制造系统的结构比较复杂，包括环境层、数据层、应用层和门户层，不同的结构有着各自的功能和作用，共同完成飞机钣金零件的生产制造。
其中环境层主要包含计算机的软件和硬件，还有一些钣金零件数字化标准的规范。
数据层主要是用来储存生产制造过程中的重要数据，包括钣金零件的重要参数等等，同时以数据库的方式将相关数据、资料进行储存。
应用层主要是面向于钣金零件生产制造的整个过程，包括零件要素的定义等等。
门户层是为生产企業提供一些服务和活动入口。
数字化制造说白了就是通过将信息进行定义、管理和传递，从而实现对零部件的生产制造。
飞机钣金零件在生产制造的过程中需要对相关信息进行分类，包括制造要素信息和钣金制造知识两大类。
钣金零件的制造要素主要包括在整个设计过程中的设计信息，例如模型、工艺、装备等等，这可以归纳为生产性数据。
钣金制造知识主要是指零件的相关信息，这可以归纳为支撑性数据。
由于不同的钣金零件有着各自的属性和特点，所以说，钣金制造知识体系是非常强大的。
在钣金制造的过程中需要对信息进行管理，这样才能确保信息在获取、传输过程中不会出现丢失等现象。
此外，由于飞机钣金零件在制造的过程中涉及到的工艺种类非常的多，如果选择不合理可能影响钣金零件的质量和性能，因此，针对不同的工艺需要建立特定的之中要素信息定义的方法，从而确保书零件数字化加工制造。
国内航空钣金装备技术现状与发展
国内航空钣金装备技术现状与发展
国内航空钣金装备技术现状与发展
随着航空工业的发展,钣金零件的大型化和整体化趋势愈来愈明显,大型化也是航空钣金装备发展趋势之一,而一些大型钣金装备也是欧美等国限制我国引进的机电产品,因此,大型航空钣金装备必须走自主开发之路.
作 者：侯红亮 余肖放 曾元松 Hou Hongliang Yu Xiaofang Zeng Yuansong 作者单位：北京航空制造工程研究所 刊 名：航空制造技术 ISTIC英文刊名：AERONAUTICAL MANUFACTURING TECHNOLOGY 年，卷(期)：2009 ""(1) 分类号：V2 关键词：
航空钣金件数字化集成制造系统构建与应用探究
航空钣金件数字化集成制造系统构建与应用探究（作者单位：航空工业哈尔滨飞机工业集团有限公司）◎闫芳钣金件数字化是提高航空产品生产制造整体数字化水平的基础，要想更好的满足现代化航空产品的生产制造需要，提高钣金件的制造能力，则需要改变以往的生产制造方法融入新技术、新理念，实现数字化制造。
利用数字化技术根据航空产品的实际需要进行针对性设计，在这一过程中实现工艺数据库的合理利用，形成完善的集成制造系统，优化整体技术体系，确保能够满足航空产品的数字化生产制造需求，保证钣金件的生产制造质量和效果。
一、航空钣金件数字化集成制造系统构建将数字化技术融入到航空钣金件的整个生产制造过程中，实现多种技术内容的充分融合建立完善的工艺数据库，依照航空产品对钣金件的实际要求将制造模型定义和工艺数据库作为基础内容实现数字化制造体系的有效构建，形成集成化制造系统，将生产制造期间产生的各类信息资料整合在一起。
该系统主要涉及到以下四个层级：第一，环境层。
在进行该构件的数字化建设过程中必须要严格按照相关标准和规范进行操作，这是保证数字化制造顺利开展的基础。
主要包括各类成形工作规范和数据应用标准等。
第二，数据层。
钣金件生产制造期间产生信息种类比较多，一方面是生产过程中产生的动态信息，如各项工艺指令和模型数据等；另一方面是静态数据，如材料规格型号、尺寸参数和设计标准等。
对于不同种类的数据信息要建立专门的规范标准进行统一管理和储存，保证各项数据信息完整性和准确性，便于相关数据资源的应用发展。
第三，应用层，主要是对制造生产过程中涉及到的多个环节进行全面分析和改进，优化整个流程，构建完善的信息化模型，对模型制作、工艺设计和模具设计等数字化仿真并进行集成化管理。
第四，门户层。
利用Web 集成平台为各部门提供沟通交流的机会，能够为他们提供统一的门户服务，在该平台中能够进行不同业务活动开展，会根据不同部门的工作内容和制造能力设置相对应的用户权限，做好各项业务的合理划分实现明确分工。
数字化技术在航空钣金成形模具制造中的应用
数字化技术在航空钣金成形模具制造中的应用发布时间：2022-07-24T03:47:34.200Z 来源：《中国科技信息》2022年3月第6期作者：王甲辰[导读] 模具生产全过程中，数字化技术是设计、分析、制造、检测等多个方面的技术的集成。
王甲辰中航西安飞机工业集团股份有限公司，陕西西安 710069摘要：在模具生产全过程中，数字化技术是设计、分析、制造、检测等多个方面的技术的集成。
在数字设计技术上，主要应用了KBE/CAD/CAE/CAPP/DIS集成技术；在生产上，以 NC为核心的加工工艺和 CNC工艺为核心；在检测领域，主要应用了在线测量和数字量的协调技术。
关键词：数字化技术；航空钣金；成形模具引言：数字化应用内容包括板金模具数字化产品、产品工艺、产品工艺数模、模具、模具工艺等多方面的设计以及仿真分析、数控编程与加工、数控测量等各项技术环节。
为了提高模具设计制造的质量，缩短设计制造周期，实现了数字量的协调传输。
1.数字化技术技术1.1产品数字化设计产品设计是产品生产制造的前提条件，在产品数字化设计阶段，设计数模按不同成熟度，分阶段向产品设计数据库发送设计数模，使下游各部门在设计阶段进行工艺方案、工艺数模、钣金模具、模具工艺、数控加工等一系列生产准备、预设计和最后设计，在设计阶段，通过网络对客户提出的问题和改进意见，将设计变更及时反馈给下游的各个子系统。
在这种情况下，各个系统之间的实时传输是十分关键的[1]。
1.2产品数字化工艺设计产品数字化工艺设计是产品设计的第二步，它包括产品制造工艺总方案、装配和零件协调方案、零件加工工艺表、模具订货要求等工艺设计，在平行工作模式下，对产品设计问题进行反馈，修改工艺方案，为下游企业提供相应的数据。
在数字化工艺设计中，工艺三维仿真、全数字化工艺取代传统的纸制工艺是工艺数字化设计的重要内容。
1.3工艺数模设计工艺数模是以产品数模为基础，加入加工余量、位置参考等，为模具设计与数字量协调提供了设计基础，这种数模的数量要远远超过产品的数模，种类也更多，它包含了数字化生产过程中的关键工序。
浅析数字化技术在钣金模具制造中的应用朱丽
浅析数字化技术在钣金模具制造中的应用朱丽发布时间：2021-09-29T06:47:42.158Z 来源：《防护工程》2021年14期作者：朱丽李杰张晓巍吴伟平何晓健[导读] ：近年来，数字化技术得以不断发展，逐渐应用于我国的各个领域，特别是模具制造行业，至今已经获得较多的应用成效，在航天领域发挥着不可替代的作用，甚至有些发展较好的企业已经打开了国外市场。
不过当前我国模具行业水平仍存在较大的提升空间，数字化技术的应用还应进行深入普及。
基于此，本文从模具数字化审计制造的相关概述入手，分析航空钣金模具的发展趋势，重点阐述钣金模具制造中数字化技术的应用，希望为相关人员提供参考借鉴，助力我国钣金模具制造领域得以良好发展。
朱丽李杰张晓巍吴伟平何晓健沈阳飞机工业（集团）有限公司辽宁省沈阳市 110850摘要：近年来，数字化技术得以不断发展，逐渐应用于我国的各个领域，特别是模具制造行业，至今已经获得较多的应用成效，在航天领域发挥着不可替代的作用，甚至有些发展较好的企业已经打开了国外市场。
不过当前我国模具行业水平仍存在较大的提升空间，数字化技术的应用还应进行深入普及。
基于此，本文从模具数字化审计制造的相关概述入手，分析航空钣金模具的发展趋势，重点阐述钣金模具制造中数字化技术的应用，希望为相关人员提供参考借鉴，助力我国钣金模具制造领域得以良好发展。
关键词：数字化技术；钣金模具制造；应用与发展引言现代工业生产中，模具是一个较为重要的行业，该行业水平的高低，会直接影响着国家的综合制造能力。
在数字化技术不断发展下，钣金模具中该技术得以广泛应用，出现了较多可用于钣金零件制造的软件工具，例如，PDM、CAD、CAPP、CAM以及ERP等，在以上工具的应用下，有效缩短钣金模具制造周期的同时，也减少了模具生产成本，提升了钣金模具制造的效率及质量，本文就钣金模具制造中数字化技术应用的相关内容进行探讨，具体如下。
一、模具数字化设计制造概述对于模具的数字化设计以及制造而言，主要表示的是通过数字化技术的良好应用，进行模具设计以及制造的整个过程[1]，包括模具形成的全过程，例如，设计环节、虚拟装配环节、仿真环节、虚拟制造、检测以及形成环节，最终会利用数字化机床将模具加工出来，数字化技术是当前较为先进的核心新制造技术之一。
探究飞机钣金件数字化制造技术及其应用
探究飞机钣金件数字化制造技术及其应用发布时间：2021-07-26T10:30:41.020Z 来源：《科学与技术》2021年第9期作者：肖家源[导读] 从数字化定义、知识类型的区分、零件制造、拉弯成形、零件加工五方面入手进行总结，促进飞机钣金件的数字化制造技术更好适应生产活动。
肖家源中航西安飞机工业集团股份有限公司，陕西省西安市 710089摘要：现如今航空产品的制造有很高的数字化水平，飞机钣金件的数字化制造是其中的基本构成，基于此，本文研究飞机钣金件数字化制造技术的有关内容，包括技术要求、制造过程以及知识模型的建设。
探究飞机钣金件数字化制造技术的应用，从数字化定义、知识类型的区分、零件制造、拉弯成形、零件加工五方面入手进行总结，促进飞机钣金件的数字化制造技术更好适应生产活动。
关键词：飞机钣金件；知识模型；框肋零件引言：飞机钣金件的制造会深刻影响到航空产品的研制周期，同时也关系到航空产品的质量，在最近几年的发展中，数字化制造技术广泛应用于航空制造业，在提高航空产品研制水平中发挥不可替代的作用，应用数字化技术能明显缩短钣金件的制造周期，能减少人工修正的工作量。
一、飞机钣金件数字化制造技术（一）制造飞机钣金件的技术要求目前航空制造行业正在不断发展进步，为了能够快速实现改革创新的目标，应用数字化制造技术非常关键，同时这也是制造飞机钣金的一大趋势。
制造飞机钣金零件需要使用很多种类的材料，而且所制造的钣金零件大多结构都很复杂，所以使用数字化技术制造飞机钣金零件难度也很大。
另外，设计数字化制造系统之后的工作是向下传递结构模型，这与塑性成形有很大的关系。
在物理学中会分析事物的非线性特征，也就是说飞机钣金零件制造工艺中也存在着一定的不确定性。
制造飞机钣金零件对专业知识有很严格的要求，需要的知识点比较密集，而这也与钣金零件的工艺特征有关，要想获得比较理想的设计效果，还要有比较丰富的制造经验。
由此可见设计飞机钣金零件制造系统，应当有专业的设计软件，并创建制造数据库[1]。
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论航空钣金模具数字化设计制造技术的发展
摘要：航空钣金件及其数字化设计制造在整机研制中的重要性不容忽视。
本文阐述了航空钣金模具数字化设计制造技术的发展。
关键词：航空钣金模具；数字化设计；制造技术
钣金件作为航空产品外形、结构和内装的主要零件，占了产品零件总数量的50％乃至更多。
虽然随着航空技术的发展整机零件总数下降，但钣金件所占比例并没有减少。
因此，钣金件在整机的研制中十分重要。
1 航空钣金模具设计制造的技术现状
由于航空产品钣金件品种多、成型零件的类型多、形状复杂、批量小、质量要求高、产品更新速度快而形成航空钣金模具的品种多、数量大、精度要求高，设计制造周期长，因此航空钣金模具的设计制造精度、方式和周期多年来一直是航空钣金模具设计人员所研究的问题。
航空钣金模具主要有冲裁模、弯曲模、拉伸模、拉型模、拉弯模、型胎模和下陷模等。
多年来，其设计大多凭借设计者直接和间接的知识和经验，通过类比法或经验公式来进行设计。
模具设计大部分以二维设计为主，模具型面以模线样板、样件、模胎等模拟量的方式进行传递协调，模具制造精度及配合面的协调性不易保证。
模具设计制造过程基本上采用串行方式进行，各部门相对独立工作，技术准备工作不能并行开展，设计制造问题不能及时暴露，工程更改信息不能及时反馈协调，模具设计制造返修量较大。
此外，由于航空产品向多品种、小批量、复杂、精密、高质量和短交货期的方向发展。
要求钣金模具具有更短的周期、更低的成本和更高的质量。
随着企业信息化和设计、制造数字化技术的不断深入发展，传统的二维通用模具设计的方式已不能满足现代航空产品生产的需要。
近年来，随着三维CAD技术及数字化技术、网络技术的不断发展，以PDM 数字化管理、数字化三维设计、三维加工数模、数字量传递、数字量检测、NC 数字化加工为代表的数字化航空钣金模具制造技术得到了快速发展。
航空钣金模具设计人员可直接获取航空产品零件数模进行钣金模具犁面设计，一些CAE技术的发展在模具设计计算中也得到有效利用。
表面样件、正反模型等实物标准工装已被数字标准工装和工艺数模取代。
精益制造、精确成形、无余量装配等技术也得以应用。
另外，大多航空企业还引进了数控纵、横向蒙皮拉型机、数控型材拉弯机、数控旋压机床和数控钛合金热成型机床等先进数控成型设备。
这些先进的成型设备不仅包含成型的工艺信息，而且可根据这些工艺信息分析出机床成型参数。
同时，模具制造的数控加工和检测能力也得到进一步加强，形成了一套有效的数字量传递一体化协调体系。
其间，由于三维CAD技术的发展，CAE技术也得到深入应用。
而且部分企业也陆续开发了一些数字化钣金模具专业CAD软件，从而使航空钣金模具设计制造技术得到了跨越式发展。
2 航空钣金模具数字化设计制造技术的发展
2.1 产品数字化设计。
产品数字化设计必须以三维设计为基础，采取并行工作方式，在概念设计、详细设计和最终设计的不同阶段，以不同成熟度、分阶段将设计数模发送进入产品设计数据库，以便下游各部门提前进行工艺方案、工艺数模、钣金模具、模具工艺、数控加工等一系列生产准备、预设计和最终设计，并在各设计阶段，通过网络协调下游所反馈的问题和修改建议，将产品设计更改及时反馈到下游各子系统。
其中，各系统间数据传递的及时性非常重要。
2.2 产品数字化工艺设计。
产品数字化工艺设计是继产品设计之后的第2个环节，是产品制造的首要工作，主要制定产品制造工艺总方案、装配及零件协调方案，制定钣金模具工艺品种表、零件制造工艺、模具订货需求等产品制造所有工
艺设计，在并行工作模式下，反馈产品设计问题、修改工艺方案，并为下游分阶
段提供各项数据进入工艺设计数据库。
其中，工艺三维仿真、以全数字化代替纸
质工艺是数字化工艺设计的重要工作内容。
2.3 工艺数模设计。
工艺数模是在产品数模基础上增加工艺余量和定位基准等而重构的数模，是模具设计和数字量协调的设计依据，这类数模远比产品数模设
计量大，品种多，其中包括数字量传递的工艺协调依据，是数字化制造中的一个
重要环节。
2.4 数字化钣金模具设计技术。
基于知识的工程（KBE）技术是面向现代设计
决策自动化的重要工具，已成为促进工程设计智能化的重要途径。
KBE技术作为
一种新型的智能设计思想，将对模具的智能、优化设计产生重要影响。
三维CAD
技术、KBE技术的发展及模具设计的标准化，为模具设计提供了良好基础平台和
技术基础。
此技术引入到模具设计中，将前人的经验和知识进行科学的、系统的
提炼，形成系列的专家智能知识库，通过三维CAD软件的二次开发，形成钣金模
具智能化设计系统，人工经验设计方式转化为基于知识推理的设计方式。
设计人
员根据产品设计模型和工程设计要求，按照模具设计流程和模具设计经验知识库，实现模具的快速设计，并可充分利用和保存模具设计的经验和知识，提高模具设
计的速度和质量，降低设计的成本，使企业长期积累的知识能得到继承与共享，
并对模具设计过程中的设计文档和设计数据进行一体化管理，提高模具设计速度，缩短模具设计周期，降低模具设计成本，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设计中的资源。
2.5 钣金模具数字化分析。
在模具设计制造中，模具数字化分析是一项非常重要的关键技术，它是保证钣金成型质量和可靠性的前提。
同时也可减少大量试模
工作。
其中包括金属成形起皱及破裂分析、应力应变和回弹分析、过程的仿真模
拟分析等。
因其与成型材料，成型形状，成型方式有直接联系，所涉及到的技术
难度大，大多根据大量试验及经验数据进行。
3 钣金模具数字化设计制造技术发展需注意的问题
我国航空钣金模具数字化设计制造技术现阶段所存在的问题在于，技术发展
的不成熟，所面向的范围较小，在一些特殊方面仍需不断的学习进取，并对技术
不断的进行实践完善。
我国部分企业已引进模拟仿真软件并在盒型件拉伸仿真分
析中投入应用，找出零件成型的薄弱区域和危险点，能给出成型机床所需的成型
参数，特别是用于分析复杂不规则零件的成型。
此类软件具有较大优势，减少了
大量繁琐的工艺计算，但无法给出模具设计的合理参数和解决途径，解决问题还
是靠技术人员的知识储备和经验，通过多次的参数设置来模拟成型，最终找到合
理的设计参数，软件本身的人工智能化还有待进一步开发。
复合材料构件成型过程中，模具材料同复合材料间热膨胀系数的不同会影响
到复合材料的成型质量。
因此，在选择模具材料时应尽量选用热膨胀系数与复合
材料相接近的材料。
目前，我国航空企业在并行工程应用方面与国外还有很大差距，在复合材料成型模具的设计制造上应用还很少。
发展复合材料成型模具的数
字化并行工程，在初步确定复合材料构件的三维模型后，设计人员可同时进行构
件工艺设计、模具结构设计、工程详图设计、模具性能辅助分析、仿真模拟及数
控机床加工指令编程等，从而实现模具无纸设计制造，进而提高模具生产效率。
在考虑零件材料塑性变形特点、成形质量要求等因素的基础上，依靠模具数
字化设计、数字化制造模形、优化的加工工艺参数实现过程成形的精确控制，从
而使零件成形后不需加工或少量加工就能满足质量要求。
4 结语
总之，数字化设计制造技术是当今模具设计制造行业发展的一个必然趋势，
是制造技术的一项具有时代性发展的变革方向，同时对提高企业高新技术水平竞
争力也会产生很大的影响。
同时数字化设计的发展也提高了复合材料的质量水平，降低制造成本，对我国航空事业制造也是一项重要的内容。
参考文献：
[1]王晓康.钣金模具数字化设计制造技术现状[J].航空制造技术，2015（09）.
[2]刘光伟.航空钣金模具数字化设计制造技术的发展[J].航空制造技术，2015（20）．
[3]王明阳.论航空钣金模具数字化设计制造技术的发展[J].军民两用技术与产品，2016（02）.。