飛機和發動機中的主要承力構件多是由模鍛件制成,例如:飛機機體的承力框、主梁、起落架,發動機的渦輪盤、渦輪軸、葉片等。這些航空模鍛件是飛機及其發動機機體結構的“脊梁”,其所選用的結構型式、材料的性能與質量、制造成本在很大程度上直接決定了飛機使用的可靠性、耐久性、飛行壽命與成本。
航空模鍛件的材料包括:鋁合金、鈦合金、高溫合金、超高強度鋼、不銹鋼等,其制成的零件重量約占飛機機體結構重量的20%-35%,占發動機結構重量的30%-45%,是飛機及其發動機機體結構的關鍵零部件。其結構形式、材料性能與質量、制造成本是決定飛機和發動機的性能、可靠性、壽命和經濟性的重要因素之一。
在航空工業的發展中,減輕飛行器的結構重量,增強結構的可靠性、耐久性、縮短裝備的制造周期和降低制造成本一直是飛機結構設計與制造的重要理念,使得新一代航空模鍛件向著大型化、整體化、精密化的趨勢發展。
結構整體化是飛機及其發動機設計和制造技術中最引人注目的國內外發展趨勢之一。限度減少零件的數量是飛機及其發動機滿足更高安全可靠性、更輕結構重量、更長使用壽命、更低成本、更短制造周期等要求的重要技術途徑之一。而結構整體化設計必然導致模鍛件向大型化發展。實踐證明,航空模鍛件的整體化明顯具有以下優勢:
1、提高了構件的整體剛性;
2、減少了裝配誤差,節約了機加工臺時;
3、減輕了飛機的結構重量;
4、降低材料消耗,節約成本。
航空大型整體模鍛件的生產能力和技術水平是彰顯一個國家綜合實力的重要標志之一。航空大型模鍛件的生產依托于大型的鍛壓設備和先進的模鍛工藝,二者相輔相成。設備是基礎,工藝是保障手段。航空大型模鍛件的發展趨勢是:利用先進的鍛壓設備實現對航空大型模鍛件生產全過程的控制,為飛機提供大型、精密、高壽命、高性能、低成本的鍛件,這也是發展先進鍛壓技術追求的目標。
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