1. يعتبر تشكيل الطائرات حجر زاوية مهم لدعم تحسين أداء الطائرات والمحركات. ينتمي تزوير الطيران إلى صناعة التصنيع المتطورة ويدعم ترقية الطائرات ومحركات الطيران وتكرارها. تزوير هو مزيج من المواد المعدنية والتكنولوجيا والمعدات ، وتزوير الطيران في هذه الجوانب الثلاثة أعلى بكثير من متطلبات الحدادة العادية ، وتزوير الطيران يقع في صناعة الحدادة التي تتطلب ارتفاعات. من نهاية المواد ، تختار مطروقات الطيران عمومًا قوة محددة عالية ، وتستخدم على نطاق واسع صلابة محددة للمادة ، وسبائك التيتانيوم ، وسبائك درجات الحرارة العالية وغيرها من المواد التي يصعب تشويهها.
من نهاية العملية ، مقارنةً بالطرق العادية المستخدمة في صناعة تصنيع الآلات ، يتطلب تزوير الطيران دقة وجودة أعلى. تُستخدم على نطاق واسع تقنيات التطريق المتقدمة مثل تقنية التشكيل المتكامل وتكنولوجيا تزوير متساوي الحرارة وتكنولوجيا الدرفلة الدقيقة. من وجهة نظر المعدات ، يتطلب تزوير الطائرات معدات تزوير كبيرة لتحقيق تشوه المعدن.
وفقًا لحالة الإنتاج واتجاه التطوير لأجزاء التشكيل بالطائرات الكبيرة ، يمثل وزن أجزاء التشكيل بالقالب حوالي 20-35 بالمائة من وزن هيكل جسم الطائرة و 30-45 بالمائة من وزن هيكل المحرك ، وهي الأجزاء الرئيسية للطائرة وهيكل هيكل محركها. يعد نوع هيكلها وأداء المواد وجودتها وتكلفة التصنيع أحد العوامل المهمة التي تحدد أداء وموثوقية وعمر واقتصاد الطائرات والمحرك.
يقع تزوير الطيران في منتصف السلسلة الصناعية وهو الرابط الرئيسي لتصنيع الطيران. سلسلة الصناعة الأولية لتصنيع الطائرات والمحركات الهوائية هي مجموعة متنوعة من موردي المواد الخام ، بما في ذلك السبائك الفائقة وسبائك التيتانيوم وسبائك الألومنيوم والفولاذ عالي القوة والمواد المعدنية الأخرى. تستخدم الشركات المطورة معدات تزوير لمعالجة المواد الخام إلى مطروقات معدنية بخصائص ميكانيكية ممتازة بناءً على عمليات معينة ، ويتم تسليم المنتجات إلى مصنع المحرك الرئيسي لفحص الجودة. يتم تسليم المنتجات المؤهلة إلى الشركة المصنعة للآلات والأجزاء الهيكلية لتجميعها في الأجزاء الهيكلية ، ويتم تنفيذ التجميع النهائي بواسطة مصنع المحرك الرئيسي.
في ظل التطوير المتكامل والدقيق ، يتم تقليل بدل الآلات للمطروقات تدريجياً ، كما تم تحسين القيمة المضافة وأهمية المطروقات. في إطار فرضية تحسين أداء الجيل الجديد من المواد ، تم استخدام عملية التشكيل المتكاملة على نطاق واسع ، وتم تعميم عملية الحدادة المتكاملة كتكنولوجيا رئيسية. وفقًا لـ "خصائص تكنولوجيا تصنيع الفضاء العالمي وبحوث اتجاهات التطوير" ، يمكن لتقنية التشكيل المتكاملة أن تقلل العشرات أو حتى المئات من الأجزاء إلى جزء واحد أو عدة أجزاء ، وتقليل المقطع وعملية اللحام اللاحقة ، ولكن أيضًا تقلل بشكل كبير من جودة الهيكل ، تقليل نفايات المعالجة ، وتقليل تكاليف التجميع. بالمقارنة مع طريقة التشكيل بالقالب العادية ، يتم تقليل بدل المعالجة لآلة الكير الدقيقة بشكل كبير ، مما يمكن أن يقلل من عملية المعالجة اللاحقة. وفقًا لـ "تطبيق وتطوير تقنية التشكيل الدقيق بالحدادة" ، يمكن تطبيق تقنية التشكيل الدقيق للتشكيل النهائي ، وذلك لتحقيق استخدام تقنية الحدادة لاستبدال عملية المعالجة الآلية الخشنة. مع التحسين التدريجي لدقة الحدادة ، أو سيحل محل جزء من أعمال المعالجة التقليدية مثل اللحام ، سيتم تعزيز أهمية الطرق بشكل أكبر مع زيادة القيمة المضافة للتزوير.
2. تزوير هيكل الجسم: أجزاء تحمل مفتاح الطائرة ، اتجاه تزوير متكامل
تستخدم المطروقات بشكل أساسي في جسم الطائرة والجناح والذيل ومعدات الهبوط والأجزاء الهيكلية الرئيسية الأخرى في هيكل الجسم. نظرًا لأداء المحمل الجيد ، فإن المطروقات تستخدم على نطاق واسع في هيكل الجسم ، بما في ذلك الأجزاء الرئيسية لجسم الطائرة والجناح والذيل ومعدات الهبوط. وفقًا لخصائص العمل للأجزاء المختلفة ، تختلف المواد المطبقة أيضًا. في اتجاه التطور التكنولوجي ، فإن اتجاه التطوير للتزوير المتكامل للمطروقات لهيكل جسم الطائرة المتقدم ملحوظ.
أجزاء جسم الطائرة هي الأجزاء الرئيسية الحاملة للطائرة ، ومواد تزوير جسم الطائرة تتكون أساسًا من سبائك الألومنيوم وسبائك التيتانيوم. يعتبر جسم الطائرة جزءًا مهمًا من الطائرة ، وهو أساس القوة للطائرة بأكملها ، ويتكون هيكلها الداخلي بشكل أساسي من إطار عرضي وعارضة طولية. ينقسم إطار المباعد إلى إطار عادي وإطار تقوية. يستخدم الإطار العادي للحفاظ على شكل المقطع العرضي لجسم الطائرة. يحمل إطار التعزيز أيضًا القوة الجماعية وأجزاء أخرى. ينتقل الحمل على المفصل إلى هيكل جسم الطائرة. تنتشر القوة المركزة وتنتقل إلى جلد جسم الطائرة.
وفقًا لبحث حول آلية التشوه والتنبؤ بالأجزاء الهيكلية المتكاملة للطائرات المصنوعة من سبائك الألومنيوم ، تزداد نسبة سبائك التيتانيوم في الطائرات عالية القدرة على المناورة بشكل كبير ، ولكن سبائك الألومنيوم تستخدم على نطاق واسع في الطائرات المدنية الكبيرة. وفقًا لـ "مقدمة إلى التيتانيوم لبناء الطائرات المقاتلة المتقدمة" ، يمكن تقسيم جسم الطائرة -15 إلى ثلاثة أقسام. المواد الهيكلية الرئيسية للواجهة الأمامية ، بما في ذلك الرادوم وقمرة القيادة وحجرة المعدات الإلكترونية ، هي سبائك الألومنيوم. الإطارات الثلاثة الأمامية للنهاية الوسطى هي سبائك الألومنيوم ، والإطارات الثلاثة الخلفية من سبائك التيتانيوم ، والنهاية الخلفية هي تصميم سبيكة التيتانيوم بالكامل.
يوفر الجناح والذيل تحكمًا في الرفع والاتجاه للطائرة. مواد الحدادة في الجناح والذيل هي بشكل أساسي سبائك الألومنيوم وسبائك التيتانيوم. تتمثل الوظيفة الرئيسية للجناح في توفير مصعد للطائرة. غالبًا ما يستخدم لتركيب معدات الهبوط والمحرك والمكونات الأخرى. يستخدم الجزء الداخلي في الغالب لتخزين معدات الهبوط الرئيسية أو حمل الوقود. يستخدم الذيل بشكل أساسي لضمان توازن واستقرار الطائرة الطولية والعرضية ، وكذلك لتحقيق التحكم الطولي والمسار للطائرة. تشتمل المكونات الداخلية للجناح بشكل عام على SPAR الجناح الطولي ، والعارضة ، والشبكة ، وضلع الجناح المستعرض ، ومن بينها الجناح SPAR هو عنصر الضغط الطولي الرئيسي للجناح. مواد تطريق الجناح تتكون أساسًا من سبائك الألومنيوم وسبائك التيتانيوم. تستخدم الطائرات العسكرية المتقدمة في الغالب مطروقات سبائك التيتانيوم. وفقًا لنظرة عامة على التيتانيوم لتصنيع هيكل المقاتلة المتقدم ، فإن العارضة الأمامية ، وعمود الدوار الذيل المسطح ، والعارضة الطولية السفلية ، وقوس المحرك والمفصل الخلفي لجناح F22 كلها مطروقات من سبائك التيتانيوم.
الهيكل الداخلي لمعدات الهبوط معقد ، ومواد تزوير معدات الهبوط هي أساسًا من الفولاذ عالي القوة. يعد جهاز الهبوط أحد الأجزاء الهيكلية الرئيسية للطائرة ، والذي يستخدم في الانزلاق والانزلاق والتحرك والوقوف على الأرض أو الماء أثناء الإقلاع والهبوط. إن معدات الهبوط للطائرات الحديثة عبارة عن جهاز ميكانيكي معقد ، بما في ذلك ممتص الصدمات وعمود القوة والعجلة والفرامل وآلية التراجع وبعض الأنظمة الأخرى. مع زيادة حمل الطائرات الحديثة ، تزداد أيضًا معدات الهبوط. تلعب المطروقات دورًا داعمًا مهمًا في نظام معدات الهبوط. مواد تزوير معدات الهبوط هي بشكل أساسي من الفولاذ عالي القوة. وفقًا لـ "حالة التطبيق واحتمال وجود فولاذ فائق القوة لمعدات هبوط الطائرات" ، فإن أكثر من 95 بالمائة من معدات هبوط الطائرات في العالم مصنوعة من الفولاذ فائق القوة.
يتم استخدام المواد المركبة للطائرات الهليكوبتر المتقدمة على نطاق واسع ، وأجزاء تزوير الهيكل الرئيسية هي معدات الهبوط وأجزاء ناقل الحركة. استخدمت المواد المركبة على نطاق واسع في طائرات الهليكوبتر منذ السبعينيات ، واستخدمت في البداية في الآليات الثانوية مثل الجلد ، واستخدمت على نطاق واسع في المكونات الهيكلية الرئيسية مثل الهيكل والسترينجر بعد التسعينيات. وفقًا لتطبيق وتطوير المواد المركبة في طائرات الهليكوبتر ، تستهلك مروحية النقل التكتيكية NH -90 95 بالمائة من المواد المركبة ، ولا يزال يتم تصنيع الأجزاء المعدنية فقط من منصة كابينة الطاقة والحواجز الفاصلة. نطاق تطبيق المطروقات في جسم المروحية صغير ، بشكل أساسي لجزء من نظام دوار المروحية (بما في ذلك العمود والأجزاء المركزية والموصلات) ومعدات الهبوط ، ومن بينها الأجزاء المركزية لمحور المروحية الكبيرة تنتمي إلى المطروقات الكبيرة جدًا ، والمواد هي أساسًا سبائك التيتانيوم.
3. مطروقات المحرك: هيكل متنوع وتوزيع واسع ، مع التأكيد على استخدام المواد التي يصعب تشويهها
تستخدم المطروقات على نطاق واسع في المحركات الهوائية ، والتي تلعب دور المحمل والنقل والاحتواء. نظرًا لأن الحدادة يمكن أن تحسن أداء المواد المعدنية بشكل كبير ، فإن المطروقات تستخدم على نطاق واسع في المحركات الهوائية ، والتي يمكن تقسيمها إلى أطراف باردة ونهاية ساخنة وملحقات وفقًا لأجزاء التطبيق وقرص وحلقة (بما في ذلك جزء من الغلاف) وعمود ومطروقات الشفرات والأجزاء الهيكلية الصغيرة والمتوسطة الحجم وفقًا لعمليات وأشكال مختلفة. بسبب استخدام المواد المقاومة للحرارة في المحرك الهوائي ، تظهر تقنية تشكيل القالب المتساوي الحرارة.
حلقات المحرك الهوائي من أنواع عديدة وموزعة على نطاق واسع ، بما في ذلك الحلقة الخارجية للدليل ، وحافة تركيب سترة غرفة الاحتراق وحافة تركيب الغلاف ، وحافة تركيب الحارق اللاحق ، وحلقة التثبيت ، وحلقة نصف داخلية أمامية وخلفية ، وكتلة نصف دائرية داخلية للجزء الثابت ، وحلقة مانعة للتسرب ، حلقة الختم بين المراحل ، حلقة الختم الداخلية ، حلقة المتاهة الأساسية ، حلقة المتاهة الخارجية ، وما إلى ذلك ، تلعب بشكل أساسي دور المحمل والختم والتثبيت والاتصال وفقًا لأجزاء مختلفة. التي تتحمل القوة المحورية وتلعب دور الحلقة - مثل اختيار التطريق الحر أو الحلقة الملفوفة ، السرعة العالية ، ظروف درجة الحرارة العالية للحلقة هي في الغالب تزوير يموت. المطروقات الحلقية شائعة الاستخدام للمواد المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، والصلب الزنبركي ، والسبائك الفائقة ، وسبائك التيتانيوم.
غلاف المحرك هو دعم مهم ، ونقل القوة وهيكل الاحتواء. يمكن تقسيم أغلفة المحرك إلى أغلفة حلقية وأغلفة صندوقية وفقًا لأشكالها ، ومن بينها أغلفة الصندوق التي يتم صبها في الغالب على شكل فراغات بسبب أشكالها المعقدة. يشمل الغلاف الحلقي غلاف سحب الهواء ، وغلاف المروحة ، وغطاء الضاغط ، وغطاء التوربينات ، وما إلى ذلك ، وهو المكون الحامل للمحرك ويستخدم على نطاق واسع في تزوير الفراغات. تشتمل مواد تشكيل غلاف حلقة المحرك على سبيكة Al-Mg وسبائك التيتانيوم والسبائك الفائقة. تكون العلب المصنوعة من سبيكة Al-Mg في الغالب هياكل مفتوحة أو متكاملة ذات قطر متساوٍ وسمك جدار كبير ، وهي ثقيلة الوزن ومعقدة في تدفق العملية. الأغلفة المصنوعة من سبائك التيتانيوم والسبائك الفائقة هي في الغالب أغلفة حلقية مفتوحة الجوانب أو متكاملة مع هيكل ملحوم بجدار رقيق ، وهي خفيفة الوزن ، وضعيفة الصلابة وصعبة في المعالجة.
مطروقات قرص المحرك هي بشكل أساسي قرص المروحة ، قرص الضاغط وأقراص التوربينات ، والمواد بشكل أساسي من سبائك التيتانيوم والسبائك الفائقة المشوهة. تحتوي المحركات الهوائية على عدد كبير من أجزاء القرص ، ومعظمها من المطروقات. كأجزاء دوارة ، فإنها تعمل تحت درجة حرارة عالية وضغط عالي وحمل بديل لفترة طويلة ، والتي تتطلب متطلبات عالية في عملية الحدادة والمواد. وفقًا لـ "دليل تصنيع الطيران" ، تزيد سرعة عمل أجزاء القرص عن 10000 لفة / دقيقة ، ودرجة حرارة تشغيل قرص التوربين 500-800 درجة. درجة حرارة تشغيل قرص الضاغط 0-430 درجة. يمكن تقسيم عملية تشكيل قرص المحرك إلى قرص مروحة ، قرص ضاغط ، قرص توربيني وفقًا لأجزاء مختلفة من التطبيق. تشمل المواد الشائعة لقرص الضاغط سبائك الألومنيوم عالية القوة وسبائك التيتانيوم والسبائك الفائقة القائمة على النيكل. يتم استخدام بعض مطروقات القرص لمعالجة قرص الشفرة بالكامل. يتكون قرص التوربين بشكل أساسي من سبائك فائقة مشوهة. تم استخدام قرص توربو المسحوق الفائق المصنوع بواسطة تقنية الضغط المتوازنة الساخنة على نطاق واسع في المحركات الهوائية الجديدة.
تستخدم الشفرات المطروقة بشكل أساسي في مراوح المحرك والضواغط. المواد هي أساسا سبائك التيتانيوم وسبائك الألومنيوم والسبائك الفائقة. تحتوي شفرة المحرك الهوائي على العديد من الأنواع ، والكمية الكبيرة ، والشكل المعقد ، ومتطلبات أداء المواد العالية. وفقًا لـ "دليل تصنيع الطيران" ، يمثل عبء عمل تصنيع الشفرات أكثر من 30 بالمائة من إجمالي أعمال تصنيع المحرك ، ويلعب قولبة الشفرة دورًا مهمًا في تصنيع المحرك. تنتمي عملية تزوير الشفرة إلى المطروقات ذات العمود الطويل ، والتي تستخدم في الغالب في المراوح والضواغط. وفقًا لبدل التصنيع أحادي الجانب لسطح ملف تعريف الشفرة ، يمكن تقسيمها إلى شفرة تزوير عادية بالقالب ، وشفرة تزوير صغيرة متبقية ، وشفرة شبه دقيقة للحدادة وشفرة تزوير دقيقة. تشتمل مواد شفرة التشكيل بالقالب على الفولاذ المقاوم للصدأ ، وسبائك الألومنيوم ، وسبائك التيتانيوم والسبائك الفائقة ، وتشتمل مواد شفرة الحدادة الدقيقة بشكل أساسي على سبائك الألومنيوم وسبائك التيتانيوم.
تكون خسارة تشكيل عمود المحرك سريعة ، وفقًا للوظيفة يمكن تقسيمها إلى عمود ضاغط عالي الضغط ، وعمود ضاغط منخفض الضغط ، وعمود مروحة ، وعمود دوامة عالي الضغط ، وعمود دوامة منخفض الضغط ، وما إلى ذلك ، وفقًا لتكوين العمود يمكن تقسيمها إلى رمح طويل مجوف ، عمود عمود المجلة ، رمح الأسطوانة. يتم تصنيع أجزاء العمود الفارغة في الغالب من خلال عملية تزوير ، وهي كبيرة الحجم نسبيًا ولها خصائص المقطع العرضي المتغير متعدد المراحل ، وتتطلب قوة وصلابة عالية. المطروقات الرئيسية لعمود المحرك الهوائي عبارة عن سبيكة ذات درجة حرارة عالية وفولاذ عالي القوة ، ومواد المحور الخلفي لتوربينات الضغط العالي هي أساسًا سبيكة تشوه ذات درجة حرارة عالية.
هناك العديد من الأنواع والتوزيع الواسع للمكونات الصغيرة والمتوسطة في المحرك والتي تتميز بحقيقة أن الإنتاج لا يحتاج إلى معدات كبيرة ، كما أن عدد أجزاء المحرك الواحد كبير ولكن العدد صغير. المكونات الصغيرة والمتوسطة الحجم التي تكون فراغاتها عبارة عن قوالب أو تزوير حر تشمل المكابس والمكونات ، ودعامات المحامل ، وأجزاء مانعة للتسرب (بما في ذلك سدادات الهواء وأكياس منع تسرب الزيت) ، والموصلات (مثل الوصلات ، وما إلى ذلك) ، وأقواس الدعم (المحركات المتصلة و الطائرات) ، الموصلات المنقولة ، أجزاء التبديل (مثل مقعد تبديل المضخة الهيدروليكية) ، غطاء الفوهة ، إلخ. يختلف تطبيق المواد لمطروقات المحرك وفقًا لموقع الاستخدام ، بما في ذلك الفولاذ المقاوم للصدأ ، وسبائك الألومنيوم ، وسبائك التيتانيوم ، والسبائك الفائقة وما إلى ذلك. .
