复合材料数字化制造技术在飞机壁板上的应用

复合材料设计/制造的复杂性和独特性,使复合材料构件的成本、性能受到一定的影响,大量复合材料的应用更是对制造能力提出了巨大的挑战。为迎接这一挑战,构建复合材料构件数字化设计/制造环境,实施复合材料构件数字化设计/制造技术,已成为国内外航空企业的必然选择。     

航空制造技术发展趋势

本文针对国外先进航空产品发展需求,对航空产品研制及生产中所应用的数字化设计/制造技术、复合材料构件制造技术、大型结构件数字加工/成形技术、高温复杂结构件制造技术、先进连接与装配技术、超精密加工及微系统制造技术、特种加工技术、表面工程技术以及无损检测技术的发展趋势进行了分析和总结。     

复合材料数字化设计制造技术

复合材料数字化设计制造以全面采用数字化技术为主要标志,采用计算机定义、描述、管理和使用复合材料构件生产过程中所包含的信息以及这些信息之间的相互关联,从根本上改变传统的复合材料构件生产方式,大幅度提高了复合材料构件设计制造技术水平。     

基于FiberSIM的复合材料构件数字化设计与制造技术研究

通过FiberSIM软件进行数字化设计与制造改变了复合材料传统的制造模式,由依赖模线—样板进行制造的模拟量传递转变为由计算机设计数据直接转化为制造信息的数字量传递,信息更加准确,体现了并行工程的设计理念。针对复合材料设计特点,应用复合材料设计软件FiberSIM对涵道垂尾右侧蒙皮、波音737某全复合材料整流罩和主减平台进行了数字化设计与制造,打通了复合材料构件设计、制造的数字化流程。     

航空发动机精锻叶片自适应数控加工技术

航空发动机精锻叶片自适应数控加工技术集成了数字化检测、工件定位和模型重构等数字化制造领域中的多项技术,是实现以精锻叶片为代表的复合制造工艺背景下叶片类零件高效精密加工的一种系统解决方案。该技术的研究与应用对于改善我国航空发动机精锻叶片制造领域现状,提升先进制造技术水平具有重要意义。     

自动铺带技术在航空复合材料制造领域的应用

目前,复合材料已经成为航空航天领域的重要材料,航空工业的复合材料时代已经来临.以波音和空客为代表的大型客机波音787和空客A350,复合材料应用比例分别已达到和超过了50％,整个机身、机翼结构几乎全部采用了碳纤维复合材料,取得了显著的经济效益.这些大尺寸复合材料构件,均采用了自动化制造技术,机身采用自动铺丝技术,机翼采用自动铺带技术.自动铺带技术在加工翼面类小曲率复合材料构件和某些梁、长桁等复合材料构件方面具有很强优势.     

大型复合材料构件数字化制造技术

大型复合材料构件数字化制造技术包括预浸料数控下料技术、铺层激光定位技术、自动铺带技术、纤维丝束铺放技术等.该技术的研究与应用不仅满足大型飞机复合材料构件的制造要求,而且还将推动我国航空装备制造业的快速发展.     

飞机复合材料构件模具数字化设计与制造技术

复合材料构件成型模具的数字化设计制造技术是当今航空复合材料发展的重要方向,是提高复合材料构件成型质量、降低制造成本、缩短制造周期的有效途径,是提高我国现代化航空制造技术的一项重要内容。     

航空先进制造技术发展趋势

现代飞机和发动机进一步朝结构整体化、零件大型化方向发展.航空制造技术发展有以下趋势:数字化制造技术成为提升航空科技工业的重大关键制造技术;机械加工朝着高效数控加工方向发展;轻金属构件制造技术朝着制造大型化、整体化结构方向发展;复合材料整体结构制造技术迅速发展;冷却结构等新结构制造技术得到迅速发展;高能束流加工、特种焊接技术得到广泛应用;飞机结构装配技术朝着柔性化方向发展;先进无损检测技术朝着可视化、非接触式快速检测方向发展.     

复合材料构件数字化建模技术研究

复合材料结构设计为后续的分析、制造等环节提供数据源头。而复合材料构件的三维数字化模型是复合材料结构设计的最终表达,并且复合材料构件数模的建立贯穿于整个复合材料研制过程中。因此研究复合材料数字化建模是发展复合材料数字化设计/制造能力的基础。通过采用复合材料三维模型数据集,可以完全摆脱传统的二维设计模式,真正实现数据的数字量传递,使设计和表达更为简单,效率更高。     

低成本通用飞机复合材料设计制造一体化技术

本文结合演示验证件通过对通用飞机复合材料结构件的数字化设计制造,应用复合材料设计软件FiberSIM与自动下料系统和激光铺层定位系统等的集成,打通了复合材料构件设计、工艺、制造的数字化生产线。     

复材制件数字化制造及先进设备的应用

随着复材零件结构的日益复杂,传统复合材料生产模式很难满足其精准化要求,复合材料数字化软件的开发使零件的制造过程更加便捷,同时能够满足对零件尺寸精准的验收技术要求。分别以某型号壁板蜂窝夹层件两类典型的零件作为研究实例,利用数字化软件对制造过程进行优化,开展数字化制造可行性研究,辅以数控下料机、激光铺层定位仪、自动铺带机等先进的数字化设备,更好地保障飞机构件外形的精度。复合材料制件实行数字化制造后,不但降低了生产成本保证了零件产品的质量,而且有效推进了复合材料零件制造技术的发展。     

复合材料自动化制造技术

复合材料制造的复杂性和独特性使其构件的成本和性能受到一定影响,大量复合材料的应用更是对制造能力和效率提出了巨大的挑战。为迎接这一挑战,构建复合材料自动化制造环境,实施复合材料低成本、高效自动化制造技术已成为国内外航空企业的必然选择。     

先进复合材料制造及过程控制技术

先进复合材料在民用飞机中的大量应用带来了突出的减重优势和经济效益,同时对复合材料制造技术和成型质量提出了高标准要求。针对先进复合材料在民用飞机中的应用,介绍了国内外先进的大型民用飞机中典型复合材料构件的制造方案,并按照过程质量控制要求,从原材料、工艺过程及产品检验三方面进行了复合材料构件制造过程质量控制分析。分析表明,发展基于自动化的先进复合材料整体成型技术并实现复合材料制造过程的高水平控制,对满足民机适航性和经济性的高标准要求、实现复合材料在民机领域的大规模应用与批产具有重要意义。     

读来读往

<正>随着航空工业的发展,航空制造技术水平得到了不断的提高。航空制造技术已经从传统的制造方式转向数字化、智能化方向发展。本期中,专稿由中航工业西安航空发动机(集团)有限公司魏小红讲述了航空发动机水平脉动总装生产线规划研究;封面文章中,张立武研究员与大家分享钛合金精密热成形技术在航空航天的应用进展。同时,本期还设置了数控加工技术、数字化设计与制造、先进复合材料技术等专题,从不角度阐述了目前航空制造中的先进技术……本期责编贾静宇     

复合加工技术在航空结构件制造中的应用

航空产品制造领域一直是先进制造技术发挥作用的重要舞台,如今的航空产品已经步入了数字化样机、数字化制造的时代,产品更新换代速度日益加快,工序分散的加工设备已开始部分地被工序集中的柔性自动化装备所取代,使复合加工技术具备了较好的发展环境.     

航空数字化环境中的制造执行系统

<正>在数字化设计和制造技术应用方面,航空制造行业一直走在现代制造业的最前列,但最终落地到产品现实制造环节的应用却并不多见,这已经成为制约数字化整体应用水平提升的关键所在。MES作为与产品制造过程最密切的软件,在数字化技术走向现实制造的过程中,必将遇到巨大的挑战,也必将获得跨越式的发展机遇。在过去10年里,数字化技术在航空制造行业发展非常迅速,已经从最初的设计领域延伸到了制造领域,在制造领域内,又从虚拟制造逐步走向现实制造。制造执行系统     

大飞机关键制造技术

大飞机制造技术是航空领域技术水平和综合实力的集中体现,不断研发和提升复合材料制造技术、数字化装配技术、复杂钦合金零部件的加工成形技术、整体壁板成形技术等大飞机关键制造技术,是国家振兴航空工业的重要战略。     

树脂基碳纤维复合材料成型工艺现状及发展方向

现代飞机复合材料构件制造技术正向着以共固化/共胶接为核心的大型整体复合材料结构件为对象,以低成本为目的,以自动化和数字化制造技术相结合为手段的方向发展。     

聚合物的辐射固化

论述了低成本树脂复合材料制造技术之一——电子辅助固化工艺的新动向。该复合材料固化成形技术与传统的热压罐工艺相比，固化周期短，固化温度低，工装设备要求简单，且不受复合材料构件形状和尺寸的制约，也不受构件厚度的影响，并且能够进行连续固化成形，便于实现机械化连续生产，可以大幅度降低复合材料制造成本。目前由该方法制造的树脂基复合材料构件已经用于飞机次承力构件。