1. Aviācijas kalšana ir svarīgs stūrakmens, lai atbalstītu gaisa kuģu un dzinēju veiktspējas uzlabošanu. Aviācijas kalšana pieder augstākās klases ražošanas nozarei un atbalsta lidmašīnu un aviācijas dzinēju modernizāciju un iterāciju. Kalšana ir metāla materiālu, tehnoloģiju un aprīkojuma kombinācija, aviācijas kalšana šajos trīs aspektos ir ievērojami augstāka nekā parastās kalšanas prasības, aviācijas kalšana atrodas kalšanas nozarē, kas komandē augstumus. No materiāla gala aviācijas kalumi parasti izvēlas augstu īpatnējo izturību, materiāla īpatnējo stingrību, plaši izmanto titāna sakausējumu, augstas temperatūras sakausējumu un citus grūti deformējamus materiālus.
No procesa beigām, salīdzinot ar parasto kalšanu, ko izmanto mašīnu ražošanas nozarē, aviācijas kalšanai ir nepieciešama augstāka precizitāte un kvalitāte. Plašāk tiek izmantotas uzlabotas kalšanas tehnoloģijas, piemēram, integrālās formēšanas tehnoloģija, izotermiskās kalšanas tehnoloģija un precīzās velmēšanas tehnoloģija. No aprīkojuma viedokļa aviācijas kalšanai ir nepieciešamas lielas kalšanas iekārtas, lai panāktu metāla deformāciju.
Saskaņā ar lielo aviācijas kalšanas detaļu ražošanas statusu un attīstības tendencēm presformas kalšanas detaļu svars veido aptuveni 20-35 procentus no gaisa kuģa virsbūves svara un 30-45 procentus no dzinēja konstrukcijas svara. , kas ir galvenās gaisa kuģa daļas un tā dzinēja korpusa struktūra. Tās struktūras veids, materiāla veiktspēja un kvalitāte, ražošanas izmaksas ir viens no svarīgiem faktoriem, kas nosaka gaisa kuģa un dzinēja veiktspēju, uzticamību, kalpošanas laiku un ekonomiju.
Aviācijas kalšana atrodas rūpnieciskās ķēdes vidū un ir galvenais aviācijas ražošanas posms. Lidmašīnu un aviācijas dzinēju ražošanas iepriekšējā posma nozares ķēde ir dažādi izejvielu piegādātāji, tostarp supersakausējums, titāna sakausējums, alumīnija sakausējums, augstas stiprības tērauds un citi metāla materiāli. Kalšanas uzņēmumi izmanto kalšanas iekārtas, lai apstrādātu izejvielas metāla kalumos ar izcilām mehāniskām īpašībām, pamatojoties uz noteiktiem procesiem, un produkti tiek piegādāti uz galveno dzinēju rūpnīcu kvalitātes pārbaudei. Kvalificētie izstrādājumi tiek nodoti apstrādes un konstrukcijas detaļu ražotājam montāžai konstrukciju daļās, un galīgo montāžu veic galvenā dzinēju rūpnīca.
Pateicoties integrētai un precīzai attīstībai, pakāpeniski tiek samazināts kalumu apstrādes apjoms, kā arī tiek uzlabota kalumu pievienotā vērtība un nozīme. Pamatojoties uz jaunās paaudzes materiālu veiktspējas uzlabošanu, integrētais formēšanas process ir plaši izmantots, un integrālā kalšana kā galvenā tehnoloģija ir popularizēta. Saskaņā ar "pasaules aviācijas un kosmosa ražošanas tehnoloģiju raksturlielumiem un attīstības tendenču izpēti", integrālā formēšanas tehnoloģija var samazināt desmitiem vai pat simtiem detaļu vienā vai vairākās daļās, samazināt segmentu un turpmāko metināšanas darbību, kā arī ievērojami samazināt struktūras kvalitāti, samazināt pārstrādes atkritumus, samazināt montāžas izmaksas. Salīdzinot ar parasto kalšanu, precīzās kalšanas mašīnas apstrādes pielaide ir ievērojami samazināta, kas var samazināt turpmāko apstrādes procesu. Saskaņā ar "Precīzijas kalšanas formēšanas tehnoloģijas pielietojumu un attīstību", precīzas kalšanas formēšanas tehnoloģiju var izmantot sagataves apdarei, lai realizētu kalšanas tehnoloģijas izmantošanu, lai aizstātu neapstrādātu apstrādes procesu. Pakāpeniski uzlabojot kalšanas precizitāti vai aizstājot daļu no tradicionālās apstrādes uzņēmējdarbības, piemēram, metināšanas, kalšanas nozīme tiks vēl vairāk palielināta, vienlaikus palielinot kalšanas pievienoto vērtību.
2. korpusa struktūras kalšana: gaisa kuģa galveno gultņu daļas, integrēta kalšanas tendence
Kalumus galvenokārt izmanto fizelāžā, spārnā, astē, šasijā un citās galvenajās korpusa konstrukcijas daļās. Pateicoties tā labajai gultņu veiktspējai, kalumi tiek plaši izmantoti virsbūves konstrukcijā, ieskaitot galvenās gultņu daļas fizelāžas, spārna, astes un šasijas galvenajās daļās. Atbilstoši dažādu detaļu darba īpašībām, arī izmantotie materiāli ir atšķirīgi. Tehnoloģiju attīstības virzienā ir ievērojama progresīvas gaisa kuģu virsbūves struktūras kalumu integrētas kalšanas attīstības tendence.
Fizelāžas daļas ir galvenās lidmašīnu nesošās daļas, un fizelāžas kalšanas materiāli galvenokārt ir alumīnija sakausējums un titāna sakausējums. Fizelāža ir svarīga lidmašīnas daļa, ir visa gaisa kuģa spēka pamats, tās iekšējo struktūru galvenokārt veido šķērseniskais rāmis un gareniskā sija. Starplikas rāmis ir sadalīts parastajā rāmī un pastiprinošā rāmī. Parasto rāmi izmanto, lai saglabātu fizelāžas šķērsgriezuma formu. Armatūras rāmis nes arī masas spēku un citas detaļas. Savienojuma slodze tiek pārnesta uz fizelāžas konstrukciju. Koncentrētais spēks tiek izkliedēts un pārnests uz fizelāžas ādu.
Saskaņā ar pētījumiem par mehāniskās deformācijas mehānismu un alumīnija sakausējuma gaisa kuģu integrālo strukturālo daļu prognozēšanu, titāna sakausējuma īpatsvars augstas manevrētspējas lidmašīnās ir ievērojami palielināts, bet alumīnija sakausējums tiek plaši izmantots civilajās lielajās lidmašīnās. Saskaņā ar "Ievads par titānu modernu kaujas lidmašīnu konstruēšanai" F-15 fizelāžu var iedalīt trīs daļās. Galvenie priekšējās daļas strukturālie materiāli, tostarp radoms, kabīne un elektroniskā aprīkojuma nodalījums, ir alumīnija sakausējums. Vidējā gala priekšējie trīs rāmji ir izgatavoti no alumīnija sakausējuma, trīs aizmugurējie ir no titāna sakausējuma, bet aizmugurējie ir no visa titāna sakausējuma.
Spārns un aste nodrošina lidmašīnas pacelšanas un virziena kontroli. Spārnu un astes kalšanas materiāli galvenokārt ir alumīnija sakausējums un titāna sakausējums. Spārna galvenā funkcija ir nodrošināt lidmašīnas pacēlāju. To bieži izmanto šasijas, dzinēja un citu sastāvdaļu uzstādīšanai. Salons galvenokārt tiek izmantots galvenās šasijas glabāšanai vai degvielas pārvadāšanai. Aste galvenokārt tiek izmantota, lai nodrošinātu gaisa kuģa līdzsvaru un stabilitāti garenvirzienā un šķērsvirzienā, kā arī lai realizētu gaisa kuģa garenvirziena un maršruta vadību. Spārna iekšējās sastāvdaļas parasti ietver gareniskā spārna SPAR, siju, stieņu un šķērsspārnu ribu, starp kurām spārna SPAR ir galvenā spārna gareniskā sprieguma sastāvdaļa. Spārnu kalšanas materiāli galvenokārt ir alumīnija sakausējums un titāna sakausējums. Uzlabotās militārās lidmašīnas pārsvarā izmanto titāna sakausējuma kalumus. Saskaņā ar Titanium Overview for Advanced Fighter Structure Manufacturing, priekšējā sija, plakana astes rotora vārpsta, apakšējā gareniskā sija, dzinēja kronšteins un F22 spārna astes savienojums ir titāna sakausējuma kalumi.
Šasijas iekšējā struktūra ir sarežģīta, un šasijas kalšanas materiāls galvenokārt ir īpaši augstas stiprības tērauds. Šasi ir viena no galvenajām gaisa kuģa konstrukcijas daļām, ko izmanto, lai slīdētu, slīdētu, pārvietotos un stāvētu uz zemes vai ūdens pacelšanās un nosēšanās laikā. Mūsdienu gaisa kuģu šasijas ir sarežģīta mehāniska ierīce, kurā ietilpst amortizators, spēka statnis, ritenis, bremzes, ievilkšanas mehānisms un dažas citas sistēmas. Pieaugot mūsdienu lidmašīnu slodzei, palielinās arī šasijas mehānisms. Kalumiem ir svarīga atbalsta loma šasijas sistēmā. Šasijas kalšanas materiāli galvenokārt ir augstas stiprības tērauds. Saskaņā ar "Īpaši augstas stiprības tērauda lidmašīnu šasijas pielietojuma statusu un perspektīvu" vairāk nekā 95 procenti pasaules gaisa kuģu šasijas ir izgatavoti no īpaši augstas stiprības tērauda.
Plaši tiek izmantoti uzlaboti helikopteru kompozītmateriāli, un galvenās korpusa kalšanas daļas ir šasijas un transmisijas daļas. Kompozītmateriāli ir plaši izmantoti helikopteros kopš 1970. gadiem, sākotnēji izmantoti sekundāros mehānismos, piemēram, ādā, un pēc 90. gadiem plaši izmantoti galvenajos strukturālajos komponentos, piemēram, rāmī un stringerā. Saskaņā ar Kompozītmateriālu pielietojumu un attīstību helikopteros, NH-90 taktiskais transporta helikopters patērē 95 procentus no kompozītmateriāliem, un tikai jaudas kabīnes platforma un starpsiena joprojām ir izgatavotas no metāla daļām. Kalumu pielietojuma diapazons helikoptera korpusā ir mazs, galvenokārt daļai no helikoptera rotoru sistēmas (ieskaitot vārpstu, centrālās daļas un savienotājus) un šasijas, starp kurām lielās helikoptera rumbas centrālās daļas pieder īpaši lieliem kalumiem, materiāls galvenokārt ir titāna sakausējums.
3. Dzinēju kalumi: daudzveidīga struktūra un plašs sadalījums, uzsverot grūti deformējamu materiālu pielietojumu
Kalumi tiek plaši izmantoti aviācijas dzinējos, kas galvenokārt pilda gultņa, pārvades un saturēšanas lomu. Tā kā kalšana var ievērojami uzlabot metāla materiālu veiktspēju, kalumi tiek plaši izmantoti aviācijas dzinējos, kurus var iedalīt aukstā galā, karstajā galā un piederumos atbilstoši pielietojuma daļām un diskā, gredzenā (ieskaitot korpusa daļu), vārpstā. , asmeņu kalumi un mazas un vidējas konstrukcijas daļas atbilstoši dažādiem procesiem un formām. Pateicoties ugunsizturīgo materiālu izmantošanai aviācijas dzinējos, parādās izotermiskās kalšanas tehnoloģija.
Aerodzinēju gredzeni ir dažāda veida un plaši izplatīti, tostarp vadotnes ārējais gredzens, sadegšanas kameras apvalka uzstādīšanas mala un apvalka uzstādīšanas mala, pēcdegļa uzstādīšanas mala, skavas gredzens, priekšējais un aizmugurējais iekšējais pusgredzens, statora iekšējais pusgredzena bloks, blīvgredzens, starpposmu blīvgredzens, iekšējais blīvgredzens, serdes labirinta gredzens, ārējais labirinta gredzens utt., Galvenokārt pilda gultņa, blīvējuma, fiksēšanas un savienošanas lomu atbilstoši dažādām daļām. Kurš sedz aksiālo spēku un spēlē gredzena lomu - piemēram, brīvā kaluma vai velmēta gredzena izvēle, liela ātruma, augstas temperatūras gredzena apstākļi galvenokārt ir kalšana. Gredzenu kalumi parasti izmanto materiālus nerūsējošajam tēraudam, atsperu tēraudam, supersakausējumam, titāna sakausējumam.
Dzinēja korpuss ir svarīga atbalsta, spēka pārneses un ierobežošanas struktūra. Dzinēju korpusus pēc to formas var iedalīt gredzenu korpusos un kārbu korpusos, starp kuriem kārbu korpusi to sarežģīto formu dēļ pārsvarā ir atlietas sagataves. Gredzenveida korpuss ietver gaisa ieplūdes korpusu, ventilatora korpusu, kompresora korpusu, turbīnas korpusu utt., Kas ir dzinēja nesošā sastāvdaļa un tiek plaši izmantots sagatavju kalšanā. Dzinēja gredzena korpusa kalšanas materiāli ietver Al-Mg sakausējumu, titāna sakausējumu un supersakausējumu. Korpusi, kas izgatavoti no Al-Mg sakausējuma, pārsvarā ir atvērtas malas vai vienotas konstrukcijas ar vienādu diametru un lielu sienu biezumu, kurām ir liels svars un sarežģīta procesa plūsma. Apvalki, kas izgatavoti no titāna sakausējuma un supersakausējuma, pārsvarā ir atvērti vai integrēti gredzenveida apvalki ar plānsienu metinātu struktūru, kas ir mazs svars, vāji stingrs un grūti apstrādājami.
Dzinēja disku kalumi galvenokārt ir ventilatora diski, kompresora diski un turbīnas diski, un materiāli galvenokārt ir titāna sakausējums un deformēts supersakausējums. Aeromotoros ir liels skaits disku detaļu, no kurām lielākā daļa ir kalumi. Kā rotējošas daļas tās ilgstoši darbojas augstā temperatūrā, augsta spiediena un alternatīvās slodzes apstākļos, kam ir augstas prasības pret kalšanas procesu un materiāliem. Saskaņā ar "Aviācijas ražošanas rokasgrāmatu" disku detaļu darba ātrums ir lielāks par 10000 apgr./min, un turbīnas diska darba temperatūra ir 500-800 grādi. Kompresora diska darba temperatūra 0-430 grādi . Dzinēja disku kalšanu var iedalīt ventilatora diskā, kompresora diskā un turbīnas disku kalšanā atbilstoši dažādām pielietojuma daļām. Kompresora disku izplatītākie materiāli ir augstas stiprības alumīnija sakausējums, titāna sakausējums un supersakausējums uz niķeļa bāzes. Visa asmens diska apstrādei tiek izmantoti daži disku kalumi. Turbīnas disks galvenokārt ir izgatavots no deformēta supersakausējuma. Pulverveida supersakausējuma turbo disks, kas kalts ar karstās izostatiskās presēšanas tehnoloģiju, ir plaši izmantots jaunos aeronautikas dzinējos.
Kalti asmeņi galvenokārt tiek izmantoti dzinēju ventilatoros un kompresoros. Materiāli galvenokārt ir titāna sakausējums, alumīnija sakausējums un supersakausējums. Lidmašīnas dzinēja lāpstiņām ir daudz veidu, liels daudzums, sarežģīta forma un augstas materiāla veiktspējas prasības. Saskaņā ar "Aviācijas ražošanas rokasgrāmatu", asmeņu ražošanas darba slodze veido vairāk nekā 30 procentus no kopējā dzinēja ražošanas darba, un asmeņu formēšanai ir svarīga loma dzinēju ražošanā. Lāpstiņu kalšana pieder pie garu vārpstu kalumiem, ko pārsvarā izmanto ventilatoros un kompresoros. Atbilstoši asmeņu profila virsmas vienas puses apstrādes pielaidei to var iedalīt parastajā kalšanas asmenī, mazā atlikušajā kalšanas asmenī, pusprecīzās kalšanas asmenī un precīzās kalšanas asmenī. Kalšanas asmeņu materiāli ietver nerūsējošo tēraudu, alumīnija sakausējumu, titāna sakausējumu un supersakausējumu, un precīzās kalšanas asmeņu materiāli galvenokārt ietver alumīnija sakausējumu un titāna sakausējumu.
Motora vārpstas kalšanas zudumi ir ātri, atbilstoši funkcijai var iedalīt augstspiediena kompresora vārpstā, zemspiediena kompresora vārpstā, ventilatora vārpstā, augstspiediena virpuļvārpstā, zemspiediena virpuļvārpstā utt., Saskaņā ar vārpstas konfigurāciju var iedalīt: doba garā vārpstas vārpsta, žurnāla vārpsta, trumuļa vārpsta. Vārpstas detaļu sagatave galvenokārt tiek izgatavota kalšanas procesā, kas ir salīdzinoši liela izmēra un kam ir daudzpakāpju mainīga šķērsgriezuma īpašības, un tam nepieciešama augsta izturība un stingrība. Aviācijas dzinēja vārpstas galvenie kalumi ir augstas temperatūras sakausējums un augstas stiprības tērauds, un augstspiediena turbīnas aizmugurējās ass materiāls galvenokārt ir deformācijas augstas temperatūras sakausējums.
Dzinējam ir daudz veidu un plaša mazo un vidējo komponentu izplatība, kam raksturīgs tas, ka ražošanai nav nepieciešamas lielas iekārtas un atsevišķu dzinēja detaļu skaits ir liels, bet mazs. Mazie un vidējie komponenti, kuru sagataves ir kaltas vai brīvas, ietver virzuļus un detaļas, gultņu balstus, blīvējuma daļas (tostarp gaisa blīvējuma un eļļas blīvējuma uzmavas), savienotājus (piemēram, uzmavas utt.), atbalsta kronšteinus (savieno dzinējus un lidmašīnas), kustīgie savienotāji, komutācijas daļas (piemēram, hidrauliskā sūkņa pārslēgšanas sēdeklis), sprauslu korpuss utt. Dzinēja kalumu materiāla pielietojums atšķiras atkarībā no lietošanas vietas, tostarp nerūsējošais tērauds, alumīnija sakausējums, titāna sakausējums, supersakausējums utt. .
