5A06鋁合金復(fù)雜薄壁口框零件 （a）落壓成形 （b）沖擊液壓成形。

沖擊液壓成形的2B06飛機(jī)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。

    近日，中國(guó)科學(xué)院金屬研究所研制成功一種鈑金沖擊液壓成形技術(shù)。該技術(shù)將傳統(tǒng)鋁合金板材成形過程中8道次以上的人工輔助制造過程改變?yōu)?道次的自動(dòng)化生產(chǎn)過程，無須中間工藝熱處理，提高了400%的生產(chǎn)效率，有望推動(dòng)和提升我國(guó)航空鈑金制造業(yè)發(fā)展水平。

    據(jù)悉，航空用高強(qiáng)鋁、鎂、鈦等輕質(zhì)合金塑性差，成形過程中容易起皺和開裂。我國(guó)一直沿襲蘇聯(lián)的落錘成形技術(shù)，落錘成形由于是剛性模成形，成形零件會(huì)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(dòng)條件和安全性差。

    針對(duì)上述復(fù)雜航空鈑金零件制造過程中的問題，以及我國(guó)大飛機(jī)行業(yè)的發(fā)展需求，中國(guó)科學(xué)院金屬研究所塑性加工先進(jìn)技術(shù)團(tuán)隊(duì)博士生馬彥、副研究員徐勇及研究員張士宏等人基于沈飛、成飛和航天一院的生產(chǎn)需求開展研究，并與白俄羅斯科學(xué)院和羅馬尼亞克盧日—納波利技術(shù)大學(xué)開展交流與合作，通過將充液拉深成形技術(shù)與高速?zèng)_擊成形技術(shù)相結(jié)合，提出了一種沖擊液壓成形技術(shù)。

    利用該技術(shù)制備的5A06鋁合金單向拉伸試件，在高應(yīng)變速率條件下的延伸率相比于準(zhǔn)靜態(tài)條件增加了40%。為此，金屬所科研團(tuán)隊(duì)自行設(shè)計(jì)了一臺(tái)板材沖擊液壓成形極限試驗(yàn)裝置，發(fā)現(xiàn)5A06鋁合金板件的沖擊液壓成形極限相比于準(zhǔn)靜態(tài)液壓成形極限得到了大幅提高。

    基于以上研究，科研團(tuán)隊(duì)還自主研發(fā)了新型沖擊液壓成形專用設(shè)備。該設(shè)備采用液壓蓄能器組合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了大質(zhì)量沖擊體的高能高速驅(qū)動(dòng)及控制，是該設(shè)備的核心專利技術(shù)。

    當(dāng)前，科研團(tuán)隊(duì)已經(jīng)通過沖擊液壓成形技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)了航空復(fù)雜薄壁口框零件的成形。該技術(shù)制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，并且能夠有效地抑制回彈。

    張士宏告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者：“我們還與白俄羅斯科學(xué)院和羅馬尼亞克盧日—納波利技術(shù)大學(xué)進(jìn)行合作，研制成功世界上第一臺(tái)可以用于生產(chǎn)的沖擊液壓成形設(shè)備。”

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責(zé)任編輯：殷鵬飛

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