| 学科专业评审组： | 机械组 | | 项目名称： | 大型复杂深腔薄壁航空构件流体成形关键技术及应用 |
| 提名单位： | 陕西省航空学会 |
| 提名等级： | 三等奖 |
| 提名单位意见： | 本项目通过流体环境下零件悬空区起皱、破裂机理与控制、压边力与液室压力协同加载等技术研究，提出了基于板料壁厚变化的压料面偏差处理设计方法，解决了法兰面起皱与凹模圆角处破裂问题，掌握了一种复杂曲率变化蒙皮类零件压边面不等高、随形工艺补充面的设计方法，提出了两种环形唇口整体成形的方法，解决了“O”型、长圆型、椭圆型的不同材料、尺寸、形状的发动机唇口零件的整体成形问题，打破了大尺寸复杂曲度变化零件采用落压成形的传统，同时可解决部分马鞍形、复杂双曲度、局部结构特征复杂等无法采用蒙皮拉形工艺的蒙皮类零件的成形。
实现最大尺寸2.2米级型腔深度460mm复杂曲率蒙皮零件的一次整体成形，零件贴膜精度达到0.5mm；针对型腔类零件，形状不规则，曲度变化复杂的蒙皮类零件采用该技术相对于落压成形效率提高了10倍，表面质量显著提高。
项目研究成果已在运-20等多个机型上工程化应用，实现了大尺寸复杂薄壁钣金构件零件的整体成形，可克服原有分体零件结构强度低，带应力装机等影响飞行安全的致命性缺陷，显著提高飞机技术、战术指标，具有显著的经济和社会意义。
提名材料属实、内容完整、资料齐全，无知识产权纠纷，人员排序无争议，符合陕西省科技进步奖提名条件。
提名该项目为陕西省科学技术进步三等奖。 |
| 项目简介： | 
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| 客观评价： | 
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| 应用情况和效益： | 
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| 主要知识产权和标准规范等目录： |  |
| 主要完成人： | - 姓名：李奎
排名：1
行政职务：技术室副主任
技术职称：高级工程师
工作单位：中航西安飞机工业集团股份有限公司
对本项目技术创造性贡献：本人对创新点1、2、3做出如下贡献：
1.提出了一种基于流体环境下压边应力梯度定量调控的成形方法，通过调整压料面偏差设计、匹配压边力等工艺参数，实现了小转角、深腔零件的一次成形，证明材料见附件3。
2.根据复杂蒙皮零件的结构特点及曲率变化，采用预压与胀形结合的方式有效控制塑性变形量，精准控制板料流动，实现复杂结构蒙皮零件的精确成形，证明材料见附件10。
3.基于唇口形状结构特点，提出一种大型薄壁构件多工艺参量动态自主匹配的加载技术，掌握了液体压力加载与板料流动控制的关键参数，实现了唇口零件的柔性成形，证明材料见附件2。
曾获国家科技奖励情况：2022年度陕西省科技进步三等奖，飞机复杂薄壳异性件多维控制精确拉深技术，排名3,2022-J-224612-3-R03 - 姓名：倪兴屹
排名：2
行政职务：工艺员
技术职称：研究员级高工
工作单位：中航西安飞机工业集团股份有限公司
对本项目技术创造性贡献：本人对创新点1、2、3做出如下贡献：
1.对金属板材的基本力学参数、胀形结果进行测定，通过液压胀形结合单向拉伸试验得到板材成形极限图，解决了常规刚性球头胀形试验方法获取金属板材成形极限图时存在摩擦力的弊端，提高了成形极限曲线的精确度，证明材料见附件7。
2.针对复杂蒙皮零件的结构特点，对复杂曲率的零件进行模具改良，构造均匀变形工艺型面，实现了尺寸复杂蒙皮的精确成形，证明材料见附件8。
3.依据唇口零件的结构特点，开展液体压力加载与板料流动控制关键技术研究，基于工艺参数对唇口零件模具进行改进设计，实现了环形唇口零件的整体成形，证明材料见附件8。
曾获国家科技奖励情况：2018年度陕西省科学技术三等奖，基于数值模拟的飞机多形态半管精确成形技术研究，排名1,2018-3-044-R1 - 姓名：赵刚
排名：3
行政职务：厂长
技术职称：高级工程师
工作单位：中航西安飞机工业集团股份有限公司
对本项目技术创造性贡献：本人对创新点1、2、3做出如下贡献：
1.针对盒型件不等高特征，对充液成形过程中压边间隙、预胀高度、预胀压力之间的关系开展研究，证明材料见附件11。
2.基于大型薄壁构件成形过程中易产生屈曲变形损伤的现状，通过构建大型薄壁构件缓变曲率工艺模型，掌握了压边力与液体压力的关键工艺参数，实现了压边与溢流泄压的动态平衡，证明材料见附件8。
3.对于唇口零件的起皱问题，提出多道次充液拉深成形方法并建立有限元分析模型，第一步充液成形主要成形唇口零件的外侧，第二步通过压边圈限制材料的起伏从而成形其余部位，实现了唇口零件的精确成形，证明材料见附件8。
曾获国家科技奖励情况：无 - 姓名：刘波
排名：4
行政职务：分厂党委书记
技术职称：高级工程师
工作单位：中航西安飞机工业集团股份有限公司
对本项目技术创造性贡献：本人对创新点1、2、3做出如下贡献：
1.基于实验材料的材料特征，通过有限元分析和试验验证，对板材力学性能、双向拉伸、液压胀形等特点进行分析，得到相关工艺参数，为研究成形极限的影响因素提供了试验依据，证明材料见附件7。
2.根据仿真数据分析，对充液成形模具进行改进，提出主动式充液成形模具与被动式充液成形模具，根据零件特性选用不同模具成形，优化了唇口零件的成形过程，证明材料见附件8。
曾获国家科技奖励情况：2018年度陕西省科学技术三等奖，基于数值模拟的飞机多形态半管精确成形技术研究，排名6,2018-3-044-R6 - 姓名：冯庭现
排名：5
行政职务：钣金厂副厂长
技术职称：高级工程师
工作单位：中航西安飞机工业集团股份有限公司
对本项目技术创造性贡献：本人对创新点1、2、3做出如下贡献：
1.对零件成形过程中形成的悬空区起皱进行分析，提出由于解析模型对径向应力的预测值偏低，导致拉深过程需要更大的临界液室压力才能抑制起皱，根据起皱临界液室压力随拉深深度的变化曲线，得到起皱临界液室压力随拉伸深度的变化曲线和变化规律，证明材料见附件10。
2.通过DFC-MK模型转换得到成形极限应力圈，采用能量法对悬空区的起皱进行分析，加入液室压力的影响，得到起皱发生的临界液室压力；通过有限元仿真，分析了不同缺陷形式与液室压力的关系，证明材料见附件10。
曾获国家科技奖励情况：无 - 姓名：柴有丁
排名：6
行政职务：技术室主任
技术职称：高级工程师
工作单位：中航西安飞机工业集团股份有限公司
对本项目技术创造性贡献：本人对创新点1、2、3做出如下贡献：
1.对实验材料的力学性能、液压胀形、双向拉伸等力学性能进行试验，并通过ORIGIN进行拟合，得到相关材料的成形极限图，为后续成形试验、仿真打下理论基础，证明材料见附件7。
2.基于钣金零件成形后的回弹现象，通过拟定的充液成形方案，补充零件型面后设计模具型面，并优化制造过程工艺参数，根据分析反馈结果信息进行多次迭代，修改模具型面和工艺参数，优化成形过程的压力及凸模下行形成与液室压力的匹配，得到满足成形要求的试验工装，证明材料见附件11。
曾获国家科技奖励情况：无 - 姓名：王永兴
排名：7
行政职务：钣金厂副厂长
技术职称：高级工程师
工作单位：中航西安飞机工业集团股份有限公司
对本项目技术创造性贡献：本人对创新点1、2、3做出如下贡献：
1.根据零件悬空区的形成原因，提出增大悬空区的径向应力，降低切向应力及减小悬空区径向长度来抑制起皱，从而减小悬空区对零件的影响，证明材料见附件11。
2.针对大尺度蒙皮回弹现象，提出优化工艺参数（如压边应力，凹凸模圆角大小及摩擦系数等），逐渐减小回弹量，并通过仿真分析和扫描测量，得到材料的回弹范围和分布规律，掌握近回转体规则零件的回弹规律，证明材料见附件10。
曾获国家科技奖励情况：无
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| 主要完成单位及创新推广贡献： | - 单位名称：中航西安飞机工业集团股份有限公司
单位贡献： 中航西安飞机工业集团股份有限公司作为该项目的完成单位。掌握了流体环境下零件悬空区起皱、破裂机理与控制技术、压边力与液室压力协同加载等技术，提出了基于板料壁厚变化的压料面偏差处理设计方法，压料面“外松内紧”，解决了法兰面起皱与凹模圆角处破裂问题，掌握了一种复杂曲率变化蒙皮类零件压边面不等高、随形工艺补充面的设计方法，提出了两种环形唇口整体成形的方法，近回转体发动机唇口采用“先里后外”的方式，长环形发动机唇口采用”先外后里“的方式，能够解决“O”型、长圆型、椭圆型的不同材料、尺寸、形状的发动机唇口零件的整体成形问题，打破了大尺寸复杂曲度变化零件采用落压成形的传统。同时可解决部分马鞍形、复杂双曲度、回转体蒙皮、局部结构特征复杂等无法采用蒙皮拉形工艺的蒙皮类零件的成形。项目研究成果已在运-20的发动机唇口、 APU排气道等多个产品上工程化应用。通过本项目研究，使得西飞公司在制造大尺寸复杂曲度变化零件的技术水平处于国内先进的地位，打破了大尺寸复杂曲度变化零件采用落压成形的传统。同时可解决部分马鞍形、复杂双曲度、回转体蒙皮、局部结构特征复杂等无法采用蒙皮拉形工艺的蒙皮类零件的成形，具有较大的、较为广泛的推广应用价值。
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| 完成人合作关系说明： | 完成人合作关系说明：1
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