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[摘 要]众所周知，在飞机制造过程中工艺装备研制无疑是关键环节，它直接影响着飞机的研制周期、产品质量和生产成本。飞机模具是工艺装备中重要的分支，主要包含钣金类零件成形模具和非金属类零件成形模具两大类。飞机模具设计与制造的技术能力对飞机制造业有着极大的影响，它推动着飞机制造业的进步与发展。本文主要就模具设计与制造关键技术展开分析和探讨，希望可以给同行一些参考。
[关键词]模具设计；模具制造；关键技术
中图分类号：V261 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）11-0220-01
引言
随着国民经济的飞速发展和综合国力的不断提升，飞机制造技术水平逐渐提高。工艺装备研制是飞机制造的重要一环，而飞机模具是工艺装备中重要的分支，它的技术能力对飞机制造业有着极大的影响，推动着飞机制造业的进步与发展。在数字化技术环境下，对飞机模具设计和制造有了更高的要求。接下来，就飞机模具设计与制造关键技术进行探讨。
1 飞机模具设计与制造技术的发展
飞机模具主要包含钣金类零件成形模具和非金属类零件成形模具两大类。其中，钣金类零件成形模具包含冲裁模、弯曲模、拉伸模、压型模、拉伸模、钛合金热成型模等；非金属类零件成形模具包含橡胶模具、塑料模具、复合材料模具等。随着数字化技术的发展应用、制造业新技术的不断涌现，结合飞机零件材料、成形工艺的特点，模具设计与制造要实现数字化、智能化、柔性化、快速化发展，以满足现代飞机研制技术的发展需要。目前，模具设计依赖于传统经验，不能解决模具制造中的试模、修模等问题，难以满足现代飞机研制的需要。计算机仿真分析在模具设计阶段对零件成形情况进行仿真，及时发现零件成形过程中出现的各种缺陷，并采取相应措施进行有效预防，缩短模具的研制周期，降低成本。
2 模具设计与制造关键技术
2.1飞机冲压模具设计
通过一种装置并借助冲压设备，使金属板材、型材产生无切屑的分离或成形，从而获得具有一定几何形状的零件，这一装置称为冲压模具。冲压模具有不同的结构形式，但一般有几个共同的部件，即定位装置、导向装置、卸料装置等。（1）定位装置：定位装置的作用非常关键，冲压件是否到达预定位置，是否可以冲压，都需要定位装限定被冲裁条料的进给步距，而冲压模具一般的定位方法为定位销，将定位销安装在凸/凹模上。（2）导向装置：为保证凸、凹模间的良好导向，便于模具安装并确保冲压过程的安全，在模具结构中采用导柱、导套和侧压板装置。（3）卸料装置：卸料分为两种，一种是对加工后成品零件的卸料，另一种是对材料的卸料，也叫调料，一般对零件的卸料方法采用打料装置，而调料的卸料方法为弹簧法。通过这些位置机构形式的选用，可以将飞机零件的冲压模具设计出来。
2.2高速铣削技术
数控高速切削加工作为模具制造中最为重要的一项先进制造技术，是集高效、优质、低耗于一身的先进制造技术。相对于传统的切削加工，其切削速度、进给速度有了很大的提高，而且切削机理也不相同。高速切削使切削加工发生了本质性的飞跃，其单位功率的金属切除率提高了30%～40%，切削力降低了30%，刀具的切削寿命提高了70%，留于工件的切削热大幅度降低，低阶切削振动几乎消失。随着切削速度的提高，单位时间毛坯材料的去除率增加了，切削时间减少了，加工效率提高了，从而缩短了产品的制造周期，提高了产品的市场竞争力。同时，高速加工的小量快进使切削力减少了，切屑的高速排出减少了工件的切削力和热应力变形，提高了刚性差和薄壁零件切削加工的可能性。由于切削力的降低，转速的提高使切削系统的工作频率远离机床的低阶固有频率，而工件的表面粗糙度对低阶频率最为敏感，由此降低了表面粗糙度。在模具的高淬硬钢件（HRC45～HRC65）的加工过程中，采用高速切削可以取代电加工和磨削抛光的工序，从而避免了电极的制造和费时的电加工，大幅度减少了钳工的打磨与抛光量。
2.3快速原型制造与制模技术
快速原型制造技术（RP）将计算机辅助设计（CAD）、辅助制造（CAM）、计算机辅助控制（CHC）、精密伺服驱动和新材料等先进技术集于一体，依据计算机上构成的产品三维设计模型，对其进行分层切片，得到各层截面的轮廓，激光选择性的切割一层层的纸（或固化一层层的液态树脂、烧结一层层的粉末材料或热喷头选择快速地熔覆一层层的塑料或选择性地向粉末材料喷射一层层粘结剂等）形成各截面轮廓并逐步叠加成三维产品。目前，它已成为现代制造业的支柱技術，是实现并行工程、集成制造技术和技术开发必不可少的手段之一。
与传统的切削加工方法相比，快速原型加工具有以下优点：
（1）可迅速制造出自由曲面和更为复杂形态的零件，如零件中的凹槽、凸肩和空心部分等，大大降低了新产品的开发成本和开发周期；（2）属非接触加工，不需要机床切削加工所必需的刀具和夹具，无刀具磨损和切削力影响；（3）无振动、噪声和切削废料；（4）可实现夜间完全自动化生产；（5）加工效率高，能快速制作出产品实体模型及模具。
3 结语
综述所述，不断发展和应用飞机模具设计与制造的新技术，整合一切可用资源来提升我国航空工业制造的整体水平，为我国的飞机制造业添砖加瓦。
参考文献：
[1]卢金平.CAD/CAM在模具设计与加工中的关键技术研究[J].计算机产品与流通，2017（12）：123.
[2]范丽丽.模具设计与加工关键技术研究[J].黑河学院学报，2017，8（06）：217-218.
[3]刘欣荣.模具设计与加工中的关键技术分析[J].电脑迷，2017（04）：133.
[关键词]模具设计；模具制造；关键技术
中图分类号：V261 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）11-0220-01
引言
随着国民经济的飞速发展和综合国力的不断提升，飞机制造技术水平逐渐提高。工艺装备研制是飞机制造的重要一环，而飞机模具是工艺装备中重要的分支，它的技术能力对飞机制造业有着极大的影响，推动着飞机制造业的进步与发展。在数字化技术环境下，对飞机模具设计和制造有了更高的要求。接下来，就飞机模具设计与制造关键技术进行探讨。
1 飞机模具设计与制造技术的发展
飞机模具主要包含钣金类零件成形模具和非金属类零件成形模具两大类。其中，钣金类零件成形模具包含冲裁模、弯曲模、拉伸模、压型模、拉伸模、钛合金热成型模等；非金属类零件成形模具包含橡胶模具、塑料模具、复合材料模具等。随着数字化技术的发展应用、制造业新技术的不断涌现，结合飞机零件材料、成形工艺的特点，模具设计与制造要实现数字化、智能化、柔性化、快速化发展，以满足现代飞机研制技术的发展需要。目前，模具设计依赖于传统经验，不能解决模具制造中的试模、修模等问题，难以满足现代飞机研制的需要。计算机仿真分析在模具设计阶段对零件成形情况进行仿真，及时发现零件成形过程中出现的各种缺陷，并采取相应措施进行有效预防，缩短模具的研制周期，降低成本。
2 模具设计与制造关键技术
2.1飞机冲压模具设计
通过一种装置并借助冲压设备，使金属板材、型材产生无切屑的分离或成形，从而获得具有一定几何形状的零件，这一装置称为冲压模具。冲压模具有不同的结构形式，但一般有几个共同的部件，即定位装置、导向装置、卸料装置等。（1）定位装置：定位装置的作用非常关键，冲压件是否到达预定位置，是否可以冲压，都需要定位装限定被冲裁条料的进给步距，而冲压模具一般的定位方法为定位销，将定位销安装在凸/凹模上。（2）导向装置：为保证凸、凹模间的良好导向，便于模具安装并确保冲压过程的安全，在模具结构中采用导柱、导套和侧压板装置。（3）卸料装置：卸料分为两种，一种是对加工后成品零件的卸料，另一种是对材料的卸料，也叫调料，一般对零件的卸料方法采用打料装置，而调料的卸料方法为弹簧法。通过这些位置机构形式的选用，可以将飞机零件的冲压模具设计出来。
2.2高速铣削技术
数控高速切削加工作为模具制造中最为重要的一项先进制造技术，是集高效、优质、低耗于一身的先进制造技术。相对于传统的切削加工，其切削速度、进给速度有了很大的提高，而且切削机理也不相同。高速切削使切削加工发生了本质性的飞跃，其单位功率的金属切除率提高了30%～40%，切削力降低了30%，刀具的切削寿命提高了70%，留于工件的切削热大幅度降低，低阶切削振动几乎消失。随着切削速度的提高，单位时间毛坯材料的去除率增加了，切削时间减少了，加工效率提高了，从而缩短了产品的制造周期，提高了产品的市场竞争力。同时，高速加工的小量快进使切削力减少了，切屑的高速排出减少了工件的切削力和热应力变形，提高了刚性差和薄壁零件切削加工的可能性。由于切削力的降低，转速的提高使切削系统的工作频率远离机床的低阶固有频率，而工件的表面粗糙度对低阶频率最为敏感，由此降低了表面粗糙度。在模具的高淬硬钢件（HRC45～HRC65）的加工过程中，采用高速切削可以取代电加工和磨削抛光的工序，从而避免了电极的制造和费时的电加工，大幅度减少了钳工的打磨与抛光量。
2.3快速原型制造与制模技术
快速原型制造技术（RP）将计算机辅助设计（CAD）、辅助制造（CAM）、计算机辅助控制（CHC）、精密伺服驱动和新材料等先进技术集于一体，依据计算机上构成的产品三维设计模型，对其进行分层切片，得到各层截面的轮廓，激光选择性的切割一层层的纸（或固化一层层的液态树脂、烧结一层层的粉末材料或热喷头选择快速地熔覆一层层的塑料或选择性地向粉末材料喷射一层层粘结剂等）形成各截面轮廓并逐步叠加成三维产品。目前，它已成为现代制造业的支柱技術，是实现并行工程、集成制造技术和技术开发必不可少的手段之一。
与传统的切削加工方法相比，快速原型加工具有以下优点：
（1）可迅速制造出自由曲面和更为复杂形态的零件，如零件中的凹槽、凸肩和空心部分等，大大降低了新产品的开发成本和开发周期；（2）属非接触加工，不需要机床切削加工所必需的刀具和夹具，无刀具磨损和切削力影响；（3）无振动、噪声和切削废料；（4）可实现夜间完全自动化生产；（5）加工效率高，能快速制作出产品实体模型及模具。
3 结语
综述所述，不断发展和应用飞机模具设计与制造的新技术，整合一切可用资源来提升我国航空工业制造的整体水平，为我国的飞机制造业添砖加瓦。
参考文献：
[1]卢金平.CAD/CAM在模具设计与加工中的关键技术研究[J].计算机产品与流通，2017（12）：123.
[2]范丽丽.模具设计与加工关键技术研究[J].黑河学院学报，2017，8（06）：217-218.
[3]刘欣荣.模具设计与加工中的关键技术分析[J].电脑迷，2017（04）：133.