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摘要：在航空用铜钣金零件的下料工艺中，传统下料方式存在制造成本高、干扰因素多、零件合格率低等问题，加之制造过程需要专用模具，导致钣金制造工艺的发展受到限制。鉴于此，本文在对传统铜钣金零件的下料工艺进行分析的基础上，提出一种柔性化下料工艺方法，以供参考。
关键字：航空材料;铜钣金零件;下料工艺;柔性化下料
近年来，我国航空事业取得了巨大发展，相应的生产制造技术也获得了极大的进步。但在实际的生产制造过程中，仍然存在一些问题，如航空用钣金件的制造。航空用钣金件多为平板件或者平板件经过简单的折弯处理得到，在传统的制造工艺中，通过专用级进模、复合模进行铜钣金零件下料存在诸多问题。一方面，专用模具的设计以及制造需要一定的时间以及成本;另一方面，专用模具的通用性差，在出现故障后，常常需要重新制造，甚至还可影响到正常的生产制造过程。针对上述问题，笔者认为，加强航空用铜钣金件下料工艺的柔性化研究以及试验，具有重要的意义。
1 柔性化制造
柔性化制造是适应大规模个性化定制的一种生产制造模式，在保证产品品质的同时，能够实现生产线上大批量生产以及小批量生产之间的相互转换。一方面，柔性化制造的生产效率较高，其生产过程的柔性反应能力较强;另一方面，柔性化制造中，供应链系统可对单个需求做出生产配送相应，供应链的敏捷性较高，同时具备精准反应能力。针对航空用铜钣金件下料工艺，柔性化制造即意味着生产线上工艺装备的通用性得到极大提升。此外，在进行新产品的研制以及试生产时，柔性化制造避免了传统制造模式下的生产线改造过程，更加方便了新产品的研发。基于柔性化制造的诸多优势，在制造环节中合理应用，逐步实现柔性化生产，将为生产效益的提升助力。
2 传统铜钣金零件下料工艺的劣势
在传统铜钣金零件下料工艺中，多采用块料下料，级进模/复合膜冲孔落料的方式。但就实际生产过程来看，每一类航空用铜质钣金零件都是一个系列，虽然同一系列的零件的外形大同小异，但并非是完全一样的。基于这一特性，生产过程需要大量的专用模具，增加了制造的成本花费以及时间花费。此外，在模具的应用过程中，还需要对其进行定期检修以及维护，确保其处于正常状态，进一步增加了制造过程的时间花费以及人力成本。
3 航空用铜钣金件的柔性化下料工艺
3.1 数控冲床与铣床
在柔性化下料工艺中，设备的柔性化加工能力是其重要基础。其中，以蚕食方式进行加工的数控转塔冲床较好的满足了柔性化下料需求。数控转塔冲床在对零件进行冲裁时，以单次冲压或者连续冲裁的加工方式为基础，借助模具之间的组合使用，沿着零件的内孔以及外缘进行蚕食加工，最终获得要求的形状。就数控转塔冲床的实践应用来看，要充分发挥其柔性化加工能力，就必须对模具库所包含的刀具种类进行完善，且模具库中的刀具能够满足不同材质、各种类型的零件加工。铣裁工艺通过金属切削的方式进行板料与毛料、制成平板零件的分离，数控钣金下料铣床适用于曲线轮廓的工件挥着批量不大的成组加工工件的加工。针对大中型曲线外形或者存在内凹形状的毛料、有色合金零件，在加工精度较高的情况下，采用铣刀加工的成本通常高于冲裁，而在产量较小的情况下，则刚好相反。数控下料的应用，能够明显改善劳动条件，提高工作效率。
除了蚕食加工，数控转塔冲床的另一个特点即是阵列成性。在实际加工过程中，数控转塔冲床可在一张毛坯板上同时成形多个外形一致或者外形不一致的零件。基于这一特点，数控转塔冲床可在同一时间完成厚度规格相同、原材料牌号相同的多个零件的加工，与传统的专用模具下料方式相比，避免了模具的频繁更换，同时在一定程度上提高了生产加工的效率。因此，数控转塔冲床的应用，能够较好的满足柔性化加工的需求 。
3.2 数控冲床、铣床下的柔性化下料工艺
就数控加工的生产过程来看，柔性化下料工艺的实现，大致可以分为二维下料数据获取、冲切程序编制、数控冲切（铣裁）下料几个步骤。以下分别进行分析。
二维下料数据的获取是柔性化下料的基础，能够在实际生产中代替毛料样板作为下料的依据。在获取零件展开二维图的过程中，针对外形简单且成形方式单一的零件，一般通过经验公式的计算即可获得二维展开图形;针对外形复杂，曲面较多的零件，一般的经验公式计算将不能给出精确的展开图形，此时需要估算展开尺寸并适当放大，给出成形零件后对其外形进行修剪，在获得合格零件后，对其进行逆向矫平，获得零件的展开件，最后通过二维测量机进行扫面，获取并优化外形数据点云，得到二维展开图形。
在获得精确的二维展开图后，即可将其导入对应的编程软件中，选择合理的刀具，并对加工路径进行编制。对程序的编制过程进行适当简化，能够有效提高编程效率。一般情况下，厚度规格相同的零件可同时编程，在编程后进行合理排版，通过在一张毛坯板上加工多种零件，提高材料的利用率与生产效率。此外，在编程中还应当注意走刀路线的优化，以最少的换刀次数以及最短的走刀路径完成加工，同时避免模具的来回切换。
完成程序的编程后，即可将程序导入现场PC，同时为后续的下料作准备。在运行程序前，需要对冲床（铣床）工位的模具进行检查，包括模具周围的碎屑是否清理干净，以及模具是否与代加工零件相匹配等。在做好准备工作后，即进行加工。在实际加工过程中，需要注意的是，普通加工环境下，冲切行程完成后毛板料与零件之间即可完全脱离;而数控加工环境下，由于数控加工采用微连接工艺，在加工完成后，零件与毛板料之间仍连在一起，需要轻微晃动数次，方可取下零件。
就上述工艺流程来看，数控加工的应用以及完备的模具库，可有效促进航空用铜钣金件的柔性化下料，解决实际生产过程中的一些问题。但如何对模具库进行完善，仍然是实际生产过程中需要深入探讨的问题之一。
4 结语
柔性化下料是航空用铜钣金件实际生产制造的有效策略之一，对提高生产效率与材料利用率，实现同厚度规格以及材料牌号的多种零件同时生产等有着重要意义。此外，根据数控加工的相关实践，柔性化下料工艺的应用，能够显著降低模具、人工等方面的成本。在后续柔性化下料的研究与实践中，模具库的完善将是一大难点。
参考文献
[1] 肖斌， 賴新峰. “互联网+”背景下中国制造业的柔性化生产研究[J]. 企业经济， 2015（9）：148-152.
[2] 张鹏. 钣金数字化套材下料应用研究[J]. 工程技术：文摘版， 2016（6）：065-065.
关键字：航空材料;铜钣金零件;下料工艺;柔性化下料
近年来，我国航空事业取得了巨大发展，相应的生产制造技术也获得了极大的进步。但在实际的生产制造过程中，仍然存在一些问题，如航空用钣金件的制造。航空用钣金件多为平板件或者平板件经过简单的折弯处理得到，在传统的制造工艺中，通过专用级进模、复合模进行铜钣金零件下料存在诸多问题。一方面，专用模具的设计以及制造需要一定的时间以及成本;另一方面，专用模具的通用性差，在出现故障后，常常需要重新制造，甚至还可影响到正常的生产制造过程。针对上述问题，笔者认为，加强航空用铜钣金件下料工艺的柔性化研究以及试验，具有重要的意义。
1 柔性化制造
柔性化制造是适应大规模个性化定制的一种生产制造模式，在保证产品品质的同时，能够实现生产线上大批量生产以及小批量生产之间的相互转换。一方面，柔性化制造的生产效率较高，其生产过程的柔性反应能力较强;另一方面，柔性化制造中，供应链系统可对单个需求做出生产配送相应，供应链的敏捷性较高，同时具备精准反应能力。针对航空用铜钣金件下料工艺，柔性化制造即意味着生产线上工艺装备的通用性得到极大提升。此外，在进行新产品的研制以及试生产时，柔性化制造避免了传统制造模式下的生产线改造过程，更加方便了新产品的研发。基于柔性化制造的诸多优势，在制造环节中合理应用，逐步实现柔性化生产，将为生产效益的提升助力。
2 传统铜钣金零件下料工艺的劣势
在传统铜钣金零件下料工艺中，多采用块料下料，级进模/复合膜冲孔落料的方式。但就实际生产过程来看，每一类航空用铜质钣金零件都是一个系列，虽然同一系列的零件的外形大同小异，但并非是完全一样的。基于这一特性，生产过程需要大量的专用模具，增加了制造的成本花费以及时间花费。此外，在模具的应用过程中，还需要对其进行定期检修以及维护，确保其处于正常状态，进一步增加了制造过程的时间花费以及人力成本。
3 航空用铜钣金件的柔性化下料工艺
3.1 数控冲床与铣床
在柔性化下料工艺中，设备的柔性化加工能力是其重要基础。其中，以蚕食方式进行加工的数控转塔冲床较好的满足了柔性化下料需求。数控转塔冲床在对零件进行冲裁时，以单次冲压或者连续冲裁的加工方式为基础，借助模具之间的组合使用，沿着零件的内孔以及外缘进行蚕食加工，最终获得要求的形状。就数控转塔冲床的实践应用来看，要充分发挥其柔性化加工能力，就必须对模具库所包含的刀具种类进行完善，且模具库中的刀具能够满足不同材质、各种类型的零件加工。铣裁工艺通过金属切削的方式进行板料与毛料、制成平板零件的分离，数控钣金下料铣床适用于曲线轮廓的工件挥着批量不大的成组加工工件的加工。针对大中型曲线外形或者存在内凹形状的毛料、有色合金零件，在加工精度较高的情况下，采用铣刀加工的成本通常高于冲裁，而在产量较小的情况下，则刚好相反。数控下料的应用，能够明显改善劳动条件，提高工作效率。
除了蚕食加工，数控转塔冲床的另一个特点即是阵列成性。在实际加工过程中，数控转塔冲床可在一张毛坯板上同时成形多个外形一致或者外形不一致的零件。基于这一特点，数控转塔冲床可在同一时间完成厚度规格相同、原材料牌号相同的多个零件的加工，与传统的专用模具下料方式相比，避免了模具的频繁更换，同时在一定程度上提高了生产加工的效率。因此，数控转塔冲床的应用，能够较好的满足柔性化加工的需求 。
3.2 数控冲床、铣床下的柔性化下料工艺
就数控加工的生产过程来看，柔性化下料工艺的实现，大致可以分为二维下料数据获取、冲切程序编制、数控冲切（铣裁）下料几个步骤。以下分别进行分析。
二维下料数据的获取是柔性化下料的基础，能够在实际生产中代替毛料样板作为下料的依据。在获取零件展开二维图的过程中，针对外形简单且成形方式单一的零件，一般通过经验公式的计算即可获得二维展开图形;针对外形复杂，曲面较多的零件，一般的经验公式计算将不能给出精确的展开图形，此时需要估算展开尺寸并适当放大，给出成形零件后对其外形进行修剪，在获得合格零件后，对其进行逆向矫平，获得零件的展开件，最后通过二维测量机进行扫面，获取并优化外形数据点云，得到二维展开图形。
在获得精确的二维展开图后，即可将其导入对应的编程软件中，选择合理的刀具，并对加工路径进行编制。对程序的编制过程进行适当简化，能够有效提高编程效率。一般情况下，厚度规格相同的零件可同时编程，在编程后进行合理排版，通过在一张毛坯板上加工多种零件，提高材料的利用率与生产效率。此外，在编程中还应当注意走刀路线的优化，以最少的换刀次数以及最短的走刀路径完成加工，同时避免模具的来回切换。
完成程序的编程后，即可将程序导入现场PC，同时为后续的下料作准备。在运行程序前，需要对冲床（铣床）工位的模具进行检查，包括模具周围的碎屑是否清理干净，以及模具是否与代加工零件相匹配等。在做好准备工作后，即进行加工。在实际加工过程中，需要注意的是，普通加工环境下，冲切行程完成后毛板料与零件之间即可完全脱离;而数控加工环境下，由于数控加工采用微连接工艺，在加工完成后，零件与毛板料之间仍连在一起，需要轻微晃动数次，方可取下零件。
就上述工艺流程来看，数控加工的应用以及完备的模具库，可有效促进航空用铜钣金件的柔性化下料，解决实际生产过程中的一些问题。但如何对模具库进行完善，仍然是实际生产过程中需要深入探讨的问题之一。
4 结语
柔性化下料是航空用铜钣金件实际生产制造的有效策略之一，对提高生产效率与材料利用率，实现同厚度规格以及材料牌号的多种零件同时生产等有着重要意义。此外，根据数控加工的相关实践，柔性化下料工艺的应用，能够显著降低模具、人工等方面的成本。在后续柔性化下料的研究与实践中，模具库的完善将是一大难点。
参考文献
[1] 肖斌， 賴新峰. “互联网+”背景下中国制造业的柔性化生产研究[J]. 企业经济， 2015（9）：148-152.
[2] 张鹏. 钣金数字化套材下料应用研究[J]. 工程技术：文摘版， 2016（6）：065-065.