航空工業哈飛：復材精準制造的“水晶球”和“高速路”

　　

　　提起工藝模型，相信大多數航空人都不陌生，設計、工藝、操作、檢驗等各個崗位都跟工藝模型打交道。工藝模型雖然看著直觀明了，可是想把這些電腦里的數字轉化成看得見、摸得著，還要一模一樣的實物，可不是一件簡單的事，尤其是對于“必然存在變形”的復合材料構件。復合材料結構在成型過程中，經歷高溫高壓，發生形態上的物理變化和復雜的化學變化，一系列因素導致成型后的復合材料結構“必然存在變形”。

　　

　　對于大尺寸、大曲率夾層復合材料結構，成型后的變形程度比小型平板件更為明顯，要實現工藝模型到實際產品的精準制造，難度系數直線上升。

　　

　　為滿足型號精準制造要求，工程技術部聯合多部門組建了一支涵蓋復材、工裝、檢驗等多個專業專家的攻關團隊，基于工藝模型，開展大曲率超厚蜂窩夾層復合材料構件回彈變形控制的攻關研究。

　　

　　打造復合材料精準制造的“水晶球”

　　

　　像神話故事里水晶球可以預測未來一樣，復合材料成型工藝仿真技術，可以預測出熱壓罐內的溫度分布及最終產品的變形程度。有了這個“水晶球”后，工藝人員可以直觀地看到調整溫速率、恒溫時間等工藝參數后，產品成型的變形差異。

　　

　　公司以型號為牽引，以產品數字模型為驅動，定制開發復合材料熱壓罐成型工藝仿真平臺，實現了復合材料制造變形預測、工藝參數優化等仿真技術全面自主應用，推進航空制造模式向正向工藝設計轉變。

　　

　　

　　

　　攻關團隊利用復合材料熱壓罐成型工藝仿真平臺，探索出大曲率超厚蜂窩夾層復合材料結構熱壓罐成型工藝仿真方案，模擬了艙門的熱壓罐成型過程，預測了艙門變形并用于指導成型工藝參數優化，實測產品最大變形量減小40%。

　　

　　鋪設復合材料精準制造的“高速路”

　　

　　雖然通過工藝參數優化，一定程度提升了艙門成型精度，但距離設計公差仍存在一定差距。

　　

　　既然工藝過程決定了復合材料結構變形的必然性，若要成型后的產品與數模一致，則成型前的產品就要與理論型面不一致，也就是所說的補償型面。

　　

　　補償型面設計可更快捷提高復合材料制造精度，可以說是復合材料精準制造的“高速路”。

　　

　　

　　

　　攻關團隊開展逆向及正向雙向補償型面設計技術研究，形成仿真及型面補償標準化流程，通過產品數字化測量實測值，按一定比例進行補償設計，根據“水晶球”進行變形預測，迭代補償設計，直至變形滿足公差要求，大幅提升艙門制造精度。

　　

　　抓創新就是抓發展，謀創新就是謀未來。工程技術部將在先進工藝技術創新上持續發力，完善正向工藝設計體系，以精益化、智能化的工藝技術打造精品，為公司高質量發展而奮斗。