第一篇：線切割機床的結構以及步驟和工藝（范文模版）

線切割機床的結構； ．．．．．．．．．高頻脈沖電源；1輸出矩形脈沖、脈寬；．．．．．．．．．．．．．．．．．TI．．．40ns-60ns脈間；2-15ti ．．．．．．．．．．．．．．．．．． 2；加工電壓； 60-100v ．．．．．．．．．．．．．．3加工電流；0.3-5A ．．．．．．．．．．．．

4；功率輸出；K1-K4四種選擇 ．．．．．．．．．．．．．．．．5最大加工厚度《400mm ．．．．．．．．．．．．．6；(工．．最．大．加．工．效．率．》．70．．以．上．．．件．厚．度．60-80mm ．．．．．．．7；使用電源；交流電壓；220v脈間選擇；．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．四個按下和，脈寬選擇；另選四個標．．．．8．．4．．．．．．．．．．．．8．和，功率選擇；正常放在低壓，脈寬選擇．4．．．．．．．．．．．．．．．．．．為只按鍵，為，合上

為．4．．．．．．4,8,16,32．．．．．．．．．．．．8,16．．．．．24ns，在切割加工時脈寬越小，加工能量越．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．低，加工工件光潔度越好，但速度越慢，脈，．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．間選擇為、2、4、8 ．．．．1．．．．．．．脈間計算為相加合上和為，代表脈．．．．．．．．．2．．4．．6．．．．．沖間隙等于6倍的脈寬，．．．．．．．．．．．脈間越大、切割電流及能量越小有利于工件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．的加工，電火花線切割加工分類高速和低速．．．．．．．．．．．．．．．．．．．兩種，．．．DK7740的含義；D為機床類別代號表示電加工機床K為機床特征代號為數控機床，前7，組代號；為電火花加工機床，后7；高速為7，低速為5,40；參數代號，為工作臺橫向行程為400mm，電火花線切割加工的工藝過程 1，工件加工前的準備 2，加工程序的編制3 3，工藝基準的確定4 4，切割路線的選擇5 5，電極絲初始位置的確定6 6，加工條件的選擇7 7，加工穿絲孔8 8，工件找正和裝夾9 9，電極絲傳絲、找正10 10，正式線切割加工11 11，檢驗

電火花線切割加工的常規步驟 1，啟動機床電源進入系統編制加工程序 2，檢查各部件是否正常包括電壓、電流、水泵、儲絲筒

3，進行儲絲筒上絲、條絲、電極絲找正 4，裝夾工件，根據工件厚度調整Z軸至適當位置并鎖緊

5，移動X、Y坐標確定切割起始位置 6，開啟工作液泵，調節加工液流量 7，運行加工程序即開始加工調整參數 8，監控運行，發現工作液堵塞及時疏通 9，每段程序完畢后都應該檢查縱橫，手輪刻度是否與指令規定的坐標相等，確保零件加工的順利進行 10，成品檢驗。

電火花機床的基本知識

．．．．．．．．．．AP;低壓電流選擇開關，設定范圍；0-60A 注意事項；1，放電中可用FT變更設定 2，設定值大，加工電流大，火花大，速度較快，表面粗糙，間隙較大

3，設定值小，加工電流小，火花小，速度較慢，表面較細，間隙較小

4，加工電流設定需與放電弧休止幅配合，可能達到最佳之放電效果 5，修改分類

6，條件選用即鍵鎖定 TA;放電時間調整

1，放電時間與電流配合來決定表面粗細度，最小百萬分之二秒可達Rmax6-9um，最大百分之1800秒，可達到Rax90-120um 2，放電時間約90um以上才能配合無消耗加工，放電時間和電流值成正比，若放電時間短，電流大，則消耗增多 3，各種金屬材質的不同對放電時間的需要也不同，放電時間設定范圍為2-120us 1，以相同加工電流加工時，設定值大，表面粗，間隙大，電極消耗小，設定值小，表面細，間隙小，電極消耗大 2，輸入方式，以條件選擇增減鍵設定 TB；放電休止時間調整

1，休止時間為放電產生離子化后，回復絕緣狀態之休止時間過程，一般放電平穩時休止時間短，效率較高，電極保護層厚，但容易造成排屑不良，必須考慮設定電極脈動及理想的噴澆位置。

2，休止時間短，電流大，休止時間長，電流小但每次的放電電流相同

3，休止時間的長短也需配合材質的性質方能獲得最佳結果，休止時間具備功能如下；

1.調整第一階段時間，即表示該休止時間能配合放電時間的階段比例自動調整，此項說明系在穩定正常的放電加工情況F依操作所表示的第一階段 2.當加工進行時，放電情況不穩定時，則考慮調整階段，延長休止時間 3.依照低壓電流說明，正面放電面積小于電流數進時，必須考慮調整，段階延長休止時間，4.休止幅設定；1-9（2-900us）以相同的加工電流加工時，設定值越小，效率高，速度快，排屑不易，設定值大，效率低，速度慢，易排渣 SP,伺服敏感度調整 ．．．．．．．．．．1，設定范圍-9 ．．．．．．1．．．2，設定值大，第二段速度快，設定值．．．．．．．．．．．．．．．．．小，第二段速度慢，適用精加工或．．．．．．．．．．．．．．．小極加工 ．．．．3，伺服調整，必須與放電時間配合，．．．．．．．．．．．．．．．．．以且電壓表穩定為良好 ．．．．．．．．．．4，伺服為間隙保持器，在放電加工上．．．．．．．．．．．．．．．．．占有極重要之地位，因此我們設計．．．．．．．．．．．．．．．極為周深，放能進行困難之加工 ．．．．．．．．．．．．．．4GP；放電正面間隙電壓調整 ．．．．．．．．．．．．．．1，加工間隙電壓設定范圍-120V ．．．．．．．．．．．．30．．．．．．．2，設定值小，放電間隙電壓低，效率．．．．．．．．．．．．．．．．．較高，速度快，排渣不易 ．．．．．．．．．．．3，設定值大，放電間隙電壓高，效率．．．．．．．．．．．．．．．．．較低，速度慢，排渣易 ．．．．．．．．．．4，中粗加工適合電壓為-50V ．．．．．．．．．．．45．．．．．．5，細加工適合電壓為60V以上 ．．．．．．．．．．．．．．．5UP機頭上升、下降時間調整 ．．．．．．．．．．．．．．1，設定范圍1-15 ．．．．．．．．．．2，設定值小，上升排渣距離小，加工．．．．．．．．．．．．．．．．．不浪費時間 ．．．．．3，設定值大，上升排渣距離大，加工．．．．．．．．．．．．．．．．．費時較長 ．．．．4，設定0為不跳躍 ．．．．．．．．．5，設定值小，加工之時間少，易排渣．．．．．．．．．．．．．．．．．設定值大，加工之時間長，不易排．．．．．．．．．．．．．．．渣 ．-加工較深的孔徑或有底模具，加工排．．．．．．．．．．．．．．．．．屑不易，打開此伺服脈動裝置，幫助．．．．．．．．．．．．．．．．排除加工屑，提高加工效率，一般加．．．．．．．．．．．．．．．．工時每分鐘動作較多，中粗加工時每．．．．．．．．．．．．．．．．分鐘動作較少 ．．．．．．2，伺服．．．．SEKVO．．．．．退刀時自動關閉電源．．．．．．．．．避免有二次放電現象產生設定范圍 ．．．．．．．．．．．．．．．6BP高壓電流選擇開關 ．．．．．．．．．．．段階

電流 ．．．．0 ．1 ．2 ．3 ．4 ．5 ．

0A ．．

1A ．．2A ．．3A ．．4A ．．5A ．．高壓；1，高電壓加工電流設定-5 ．．．．．．．．．．．．．．0．．．3，設定值大，電流大，火花大，速度快，．．．．．．．．．．．．．．．．．．．表面粗，間隙大 ．．．．．．．4，設定值小，電流小，火花小，速度慢，．．．．．．．．．．．．．．．．．．．表面細，間隙小 ．．．．．．．5，使用時機配合低壓，電流使用，增加．．．．．．．．．．．．．．．．．．加工穩定度，設定值大師電極損耗相．．．．．．．．．．．．．．．．對提高，正常設為 ．．．．．．．．1．手輪的使用 ．．．．．1，ON時電極為-，而工件為正，OFF時．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．電極為正，而工件為負 ．．．．．．．．．．

第二篇：09《模具制造工藝》線切割(精)

教學授課計劃 序號：9

課班級

授課日期

授課題目 3.2數控電火花線切割加工（1）

目的要求 認知目標：了解線切割加工原理，掌握電火花加工中一次放電現象所經過的過程

技能目標：掌握彎電火花線切割加工工藝的編制及程序編制

重點難點 線切割加工工藝及程序的編制 組織教學 清點人數，檢查考勤，復習舊課導入新課

在前面第二章、第三章內容的學習中，我們分別學習了模具零件的機械加工和模具制造中機械加工質量。在第二章內容的學習中我們了解到模具零件的機械加工方法和加工工藝，對于模具零件的特種加工工藝沒有涉及。本節課我們將學習特種加工工藝中電火花線切割加工。

提問：

1、你是否接觸過電火花線切割加工？

2、是否在實訓車間操作過電火花線切割機床，有何感受？

3、4、教學方式、手段、媒介 教案、教學日志

講授

授課內容（86 分鐘）備 注

3.2電火花線切割加工

一、數控線切割加工原理

電火花線切割加工(Wire Cut Electrical Discharge Machining,簡稱WEDM是在電火花加工基礎上于50年代末在蘇聯發展起來的一種新工藝，使用線狀電極（鉬絲或銅絲）靠火花放電對工件進行切割，故稱電火花線切割。它已獲得廣泛的應用，目前國內外的線切割機床都采用數字控制,數控線切割機床已占電加工機床的60%以上。

1．數控電火花線切割加工的基本原理、特點、分類及應用范圍

1）電火花線切割加工的基本原理

圖1 電火花線切割加工原理

電火花線切割加工的基本原理如圖1 所示。被切割的工件作為工件電極，電極絲作為工具電極。電極絲接脈沖電源的負極，工件接脈沖電源的正極。當來一個電脈沖時，在電極絲和工件之間就可能產生一次火花放電，在放電通道中瞬時可達5000℃以上高溫使工件局部金屬熔化，甚至有少量氣化，高溫也使電極和工件之間的工作液部分產生氣化，這些氣化后的工作液和金屬蒸氣瞬間迅速膨脹，并具有爆炸特性。靠這種熱膨脹和局部微爆炸，拋出熔化和氣化了的金屬材料而實現對工件材料進行電蝕切割加工。

2）電火花線切割的主要特點

⑴ 不需要制造成形電極, 用簡單的電極絲即可對工件進行加工。可切割各種高硬度、高強度、高韌性和高脆性的導電材料，如淬火鋼、硬質合

金等。

⑵ 由于電極絲比較細, 可以加工微細異形孔、窄縫和復雜形狀的工件。

⑶ 能加工各種沖模、凸輪、樣板等外形復雜的精密零件，尺寸精度可達0.02～0.01mm,表面粗糙度Ｒa值可達1.6μm。還可切割帶斜度的模具或工件。

⑷ 由于切縫很窄, 切割時只對工件進行“套料”加工，故余料還可以利用。

⑸ 自動化程度高, 操作方便, 勞動強度低。⑹ 加工周期短, 成本低。3）切割的應用范圍

⑴ 應用最廣泛的是加工各類模具, 如沖模、鋁型材擠壓模、塑料模具及粉末冶金模具等, 如圖

2、圖3所示。

⑵ 加工二維直紋曲面的零件(需配有數控回轉工作臺, 如圖4所示。

圖2 齒輪模具 圖3 窄長沖模 圖4 加工平面凸輪零件

⑶ 加工三維直紋曲面零件(需配有數控回轉工作臺, 如圖5所示。⑷ 各種導電材料和半導體材料以及稀有、貴重金屬的切斷。

⑸ 加工微細槽、任意曲線窄縫。

圖5 加工螺旋面 圖6 加工雙曲面

2．數控電火花線切割加工的機床的型號及組成部分

1）線切割機床的型號

線切割機床按電極絲運動的線速度, 可分高速走絲和低速走絲兩種。電極絲運動速度在7～10m/s范圍內的為高速走絲, 低于0.2 m/s的為低速走絲。例如DK7725機床為高速走絲線切割機床, DK7632機床為低速走絲線切割機床, 我國常采用高速走絲線切割機床。

D K 7 7 25 機床類別代號 機床特（電加工機床）性代號

組

型別代號

別代號

（高速走絲（電火花

線切割機（數控）加工機

床）

床）

程250mm）（工作臺橫向行基本參數代號

DK7725高速走絲微機控制線切割機床由機床本體、脈沖電源、微

機控制裝置、工作液循環系統等部分組, 如圖9所示。

⑴ 機床本體

機床本體由床身、走（運）絲機構、工作臺和絲架等組成。① 床身 用于支承和連接工作臺、運絲機構等部件和工作液循環系統。

② 走（運）絲機構 電動機通過聯軸節帶動儲絲筒交替作正、反向運動，并經過絲架作往復高速移動（線速度為9mm/s左右）。

③ 工作臺 用于安裝并帶動工件在水平面內作X、Y兩個方向的移動。工作臺分上、下兩層，分別與X、Y向絲杠相連，由兩個步進電機分別驅動。步進電機每接受到計算機發出的一個脈沖信號，其輸出軸就旋轉一個步距角, 再通過一對變速齒輪帶動絲杠轉動,從而使工作臺在相應的方向上移動0.001mm。工作臺的有效行程為250 mm×320 mm。

圖9 DK7725高速走絲線切割機床結構簡圖

1—儲絲筒； 2—走絲溜板； 3—絲架； 4—上工作臺； 5—下工作臺； 6—床身； 7—脈沖電原及微機控制柜

④ 絲架 絲架的主要功用是在電極絲按給定線速度運動時，對電極

絲起支撐作用，并使電極絲工作部分與工作臺平面保持一定的幾何角度。

⑵ 脈沖電源

脈沖電源又稱高頻電源，其作用是把普通的50HZ交流電轉換成高頻率的單向脈沖電壓，加工中供給火花放電的能量。電極絲接脈沖電源負極，工件接正極。

⑶ 微機控制裝置

微機控制裝置的主要功用是軌跡控制。其控制精度為±0.001 mm, 機床切割加工精度為±0.01 mm。

⑷ 工作液循環系統

由工作液泵、工作液箱和循環導管組成。工作液起絕緣、排屑、冷卻的作用。每次脈沖放電后，工件與電極絲（鉬絲）之間必須迅速恢復絕緣狀態，否則脈沖放電就會轉變為穩定持續的電弧放電，影響加工質量。在加工過程中，工作液可把加工過程中產生的金屬微顆粒迅速從電極之間沖走，使加工順利進行，工作液還可冷卻受熱的電極絲和工件，防止燒絲和工件變形。

總結鞏固新課 教師：通過本堂課的學習你獲得了哪些收獲？（1）分鐘

本次課學習線切割加工的原理，特點，加工速度及精度的影響因素

電參數、工件的準備等。

布 置 作 業 第140頁思考與練習7、8題 參 考 資 料 《模具制造工藝與裝備》教材

教 學 后 記

編寫日期： 年 月 日 教師 簽字

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第三篇：中國線切割機床轉型發展的機遇與挑戰

中國線切割機床轉型發展的機遇與挑戰

李克君

全國特種加工學術會議文章

摘要：分析了中國經濟在進入到下行通道后對線切割機床市場的機遇，指出今后線切割機床轉型發展的方向和路徑，同時也剖析了我國線切割機床發展所面臨的嚴峻挑戰 關鍵詞：中國線切割機床的轉型：發展機遇與挑戰

2014年是中國共產黨十八大之后的深化改革元年，面對經濟增速換擋期、結構調整陣痛期、前期刺激消化期的三期疊加，唯有深化改革方能再次釋放活力，中國實體經濟特別是中小企業要在承受壯士斷腕、刮骨療毒的陣痛同時，還不得不緊跟深化改革的步伐，在7%~7.5%的GDP中尋找屬于自己的有限機遇；而線切割機床制造企業不僅以中小微企業居多，且市場獨特、空間小，如何轉型發展，就更要認清形勢、找準方向，稍有不慎就會落得人財兩空、關門走人。

一、我國線切割機床產業今后五年的發展機遇

機遇之一：2014年的GDP樂觀預計不會超過7.5%，而2015年GDP的理性共識是7.0%，這是我國經濟運行的基礎，所有的市場機遇都源自于這7個點，我們必須以積極的心態去認識并接受這7個點，只有把心態調整好了才能看到市場、看到機遇，只要GDP有增長就一定會有機遇，在全球經濟提升不振的大背景下，7%的GDP已非常寶貴。

機遇之二：中國制造業大國的地位在不斷被人力資源更低的國家侵蝕，但是對于機械制造業特別是精密機械制造，由于技術及管理的復雜性和特殊性，中國的制造大國地位不僅沒有削弱，反而還在加強，總量下降不是地位的削弱，而是國際經濟復蘇乏力；所以制造大國的地位為我們線切割機床的需求提供了寶貴的當然也是有限的市場機遇。

機遇之三：2014年以后我國將進入高加工化的工業階段； 2000~2006年是輕工業化階段，特征是勞動密集型； 2007~2013年是重工業化階段，特征是資本密集型； 2014~2018年是高加工化工業階段，特征是技術密集型；

當然，高加工化必然對機床制造業有更高的性能要求，滿足了需求就是市場機遇； 機遇之四：國外同類產品的死穴

精確穩定的低粗糙度的1000mm以上的超大行程線切割加工、60°大錐度的低粗糙度多次切割加工、150~200mm高厚度低粗糙度的多次切割加工，如果用國外的慢走絲機床其應用成本是相當昂貴的，這自然為中走絲中線切割機床提供了市場空間，中走絲機床只要真正性能過硬，完全能夠以巨大的成本優勢向慢走絲機床發起挑戰，贏得機遇。

機遇之五：工業4.0時代

工業4.0就是傳統制造業與現代信息化技術的高度融合，就是智能化制造技術，這是制造業發展的大勢所趨，中走絲機床實現智能化就可以最簡單的操作實現對復雜產品的高精度加工，在目前人口紅利銳減，人員流動頻繁的大環境下，有著非常直接的現實意義。

可以看出，這些機遇的前提是必須要提升自身的產品競爭力，對我國特有的往復走絲線切割機床來講就是必須創新轉型，才能抓住這些寶貴的機遇。

二、“德、才、秀”——往復走絲線切割機床的轉型與走向

以上分析，已經勾勒出了線切割機床“德、才、秀”的轉型方向和發展路徑。線切割機床的“德”就是高質量高品質高可靠，久用不壞；“才”就是全面的高智能化控制、只須傻瓜式的操作就能實現高精度、高一致性的產品加工；“才”就是下大力氣練內功，以低成本挑戰國外慢走絲機床的死穴，再以成本優勢爭搶先機；“秀”就是遠看造型、近看工藝，造型美觀、工藝精細，漂亮、環保、清潔。一改國產線切割機床的“村姑”形象。

“德、才、秀”不僅是轉型的方向也是轉型路徑，順序不能顛倒，就像一個人，無論相貌、能耐，人品第一，在這方面一些有定力的規范企業值得稱贊，在一片中走絲直逼慢走絲的嘈雜聲中，腳踏實地的研發試驗，甚至在中走絲的稱謂上都謹慎行事，充分體現了對行業的責任感；但是也有一些企業在線切割機床的研發過程中不在產品的性能上下真功夫，只注重機床的外觀研發，甚至是號稱擁有多項先進技術，但是在真正用戶關心的技術指標、精度指標上卻閃爍其詞、諱莫如深，用戶在使用后大呼上當。

多次切割技術是中國特色的往復走絲線切割技術的發展方向，但是目前的綜合技術水平與市場的真實需求相差甚遠，7%的GDP所帶來的市場份額對線切割機床性價比的要求會更為苛刻，十四億的人口大國竟然人口紅利匱乏，百思不得其解，但必須面對現實；往復走絲線切割機床只有做到高精度、高可靠、高智能才能為那些小祖宗——年輕的線切割操作工所接受；操作復雜了員工不干，精度低了老板不干，面對這樣的市場，線切割機床的制造商不能有半點抱怨，必須以博大的胸懷，時刻用以人為本的科學發展觀鞭策自己，為他們提供高智能、高精度、高一致性、高可靠的線切割機床產品，才能在線切割機床領域擁得一席之地。而所有這一切最終都落到了腳踏實地的自主創新上，始終以高指標、高智能為目標、為抓手，堅持持續創新、集成創新、精耕細作，一步一個腳印走下去，才能厚積薄發真正實現往復走絲線切割機床的華麗轉型。

三、線切割機床創新轉型面臨的挑戰

挑戰之一：宏觀形勢的挑戰

如果說2014年GDP勉強維持在7.5%，我們已經感到了由此帶來的陣陣寒意，那么2015年7.0%的GDP很有可能把我們凍得手腳麻木，如果一味地抱團取暖，不打起精神來活動筋骨，就有可能被凍僵，而如果強打精神的拳打腳踢，又會落得氣血兩虧；不動有等死之感，動又有找死之嫌，真可謂傻小子睡涼炕全憑火力壯，說到底就是我們要有敢拼家底搞創新轉型的勇氣，才能經受得住市場需求進一步萎縮的挑戰。挑戰之二：核心技術體系化的自主創新的挑戰

單一技術的創新并不難，難的是多學科多領域的集成創新，更難的則是多學科多領域技術系統的體系化集成；中走絲線切割機床要想向高精度高智能高檔次的方向轉型就繞不過這個坎，當線切割機床跨入高端領域后各個技術系統相互滲透，很難孤立的進行研發，國外的慢走絲機床發展歷程也充分證實了這一點；這完全不同于加工中心，各個技術系統相對獨立，為社會化的研發組合提供了便利條件，多學科多領域技術系統創新研發以及這些系統體系化的集成給中走絲線切割機床的轉型創新帶來了前所未有的挑戰。

“產學研”雖說也是線切割機床產品的一種創新研發模式，但是在對技術創新的科研成果和商品化上“產”方與“學”方有著不同的訴求，往往是有成果無產品，所以“產學研”的動力機制還有待進一步探索。

挑戰之三：要能承受因企業人員流動帶來的風險挑戰

我國電加工機床的生產企業走到今天仍然在繼續著合久必分的格局，還遠沒有進化到分久必合的時代，往復走絲線切割機床的轉型絕非一招一式能解決，也絕非某位高人就能大包大攬，中走絲線切割機床的轉型必須建立在強有力的研發團隊的基礎上，但是在新勞動法的引導下企業與員工很難建立起緊密的勞資關系，企業怕員工過河拆橋，員工怕企業念完經打和尚，加之整個社會的公信力不足，僅以待遇為紐帶，員工特別是有一定能力的員工很難與企業建立起深度信任的牢固關系，更何況電加工機床的制造企業往往又都是中小微企業，自身凝聚力有限。如何以深厚的企業文化凝聚一支有實戰力的創新研發團隊，將是比線切割機床轉型更為嚴峻的挑戰。

四、全智能中走絲線切割機床轉型創新成果匯報

1、電極絲全智能動態控制系統——第五代的標志性技術

電極絲全智能動態控制系統是具有原創性的創新研發，是一次集機械電氣硬件軟件傳感系統等的創新集成，第四代全智能中走絲機床雖然對電極絲的張力、直徑、絲速等也實現了智能化控制，但是操作是相對獨立的，操作較為繁瑣，那么電極絲全智能動態控制系統則是將上絲、緊絲、穿絲方向、張力控制、直徑控制、絲速控制等進行系統集成，完全通過對話的方式，使操作人員非常輕松地一次性完成對電極絲控制的所有設定，然后是一鍵搞定，在智能化的操作上與第四代相比有著質的飛越，所以我們把這項技術的配備定義為第五代，此項技術將于2015年正式推向市場；其實無論電極絲的智能化控制是第幾代都是解決問題的過程和手段，市場真正關心的還是機床能夠達到的標志性技術指標： 1）、表面粗糙度：Ra≤1.0um/30000mm2。2）、一致性尺寸誤差：≤0.005mm/30件。3）、縱向尺寸誤差：≤0.005/100 mm。

2、編控一體中走絲專用數控系統——SYCUT 2.1、完全自主知識產權 2.2、XP操作平臺

2.3、繼承HF系統功能，2.4、矩陣式螺補功能，XYUV軸全交流伺服控制

編控一體化數控系統是全智能中走絲機床的重要組成部分，是提升中走絲品質和檔次的基礎平臺，是能夠實現中走絲持續創新的基礎保證，不能受制于人，必須掌握在自己手里，所以SYCUT的自主研發是戰略性的，歷時五年現已完全商品化，已于今年小批量投放市場，2015年將全面推向市場。3、60°大錐度全智能中走絲系列。既是一次多領域技術系統的原創性創新集成，也是一次行業性的重大技術突破

3.1、關鍵精度指標：國內領先

1）、60°表面粗糙度：Ra≤1.2um/30000mm2。2）、60°、28mm八方橫向尺寸誤差：≤0.03/28mm。

3）、30°斜方200mm縱向尺寸誤差：≤0.018/200 mm。（主要針對大型塑膠模具的斜頂孔）3.2、技術突破： 1）、五軸聯動新理念：張力控制F軸與大錐度頭的U軸聯動，UV軸本身與XY軸聯動，形成大錐度中走絲機床特有的5軸聯動（有別與傳統數控的五軸聯動）2）、配備電極絲全智能動態控制系統 3）、配備自主研發的SYCUT中走絲專用編控一體數控系統 4）、實現五軸全交流伺服驅動控制；5軸全部采用進口直線導軌滾珠絲杠 5）、自主創新研發立式大錐度頭部件，已獲國家專利。

十字滑板式的大錐度頭其實運動精度是較差的，由于長期以來大錐度切割的表面質量很粗糙，無法用于較精密的機械加工，所以市場上也就并不關心大錐度切割時的精度問題，當大錐度線切割加工的表面粗糙度達到Ra1.0~1.6時，市場對機床精度的需求必然回歸，只有這時大錐度頭的結構問題才暴露出來，優化大錐度機械結構才有意義。3.3、市場定位及應用：

精密塑膠模具加工，特別是塑膠模具有較高厚度的斜頂孔的加工。

4、超大行程全智能中走絲系列

4.1、關鍵精度指標：國內領先

1）、表面粗糙度：Ra≤1.0um/30000mm2。3）、一致性尺寸誤差：≤0.005mm/30件。4）、縱向尺寸誤差：≤0.015/200 mm。5）、機床定位精度：按慢走絲國家標準驗收

4.2、主要結構性能： 1）、1600×1200行程超大型C形結構立柱，國內首創 2）、采用航空級鑄鋁合金材料，剛性高質量輕 3）、絲杠預拉伸結構，保證超大行程的定位精度 4）、配備電極絲全智能動態控制系統 5）、工作臺為進口AC伺服控制

4.3、市場定位及應用：可廣泛用于大型精密零件的批量加工，汽車類等大型精密模具的生產加工。

大錐度和超大行程的高精度低粗糙度線切割加工是我國線切割機床行業的空白，雖然有著廣泛的市場前景，但是由于加工對象往往是價值不菲的大型復雜模具和產品，所以市場的風險也是非常大的；線切割機床的精密加工往往又是最后一道工序，一刀定乾坤，沒有回旋余地，因此大錐度和超大行程線切割機床不僅要實現高精度低粗糙度切割，還必須要做到精度的穩定性、連續性和一致性，否則就很難適應大型車類模具加工的復雜要求。

往復走絲線切割機床是血統純正的國粹之品，也是民族的驕傲，可是由于常年沒有質的創新突破，加之惡性競爭，雖然在我國的制造業中做出重大貢獻，但在數控機床家族中卻被邊緣化；同樣，中走絲線切割機床如果再沒有實質性的突破則也會象快走絲那樣，很難逃脫被數控機床大家族淡出江湖、淪為草寇的命運。

“位卑不敢忘憂國”，目前我國線切割機床的技術轉型無論方向還是路線，歸根到底是自主創新，沒有捷徑可走。“革命尚未成功，同志仍需努力”。還望各位業界同仁以振興民族工業為己任，繼承老一輩中國線切割人的志愿，在往復走絲電火花線切割的核心技術上實現新的突破。

2014-10-15

作者簡介：李克君，1961年6月出生，總經理、工程師，主要從事往復走絲線電火花切割機床的多次切割及智能化。

聯系方式：四川自貢涼水井路106號，自貢市嘉特數控機械制造有限公司，郵編：643010

電話：***

0813-5110571，likejun0628@163.com

第四篇：沖壓工藝規程編制的主要內容和步驟

沖壓工藝規程編制的主要內容和步驟 沖壓工藝規程編制的主要內容和步驟

沖壓工藝規程是指導沖壓件生產過程的工藝技術文件。編制沖壓工藝規程通常針對某一具體的沖壓零件，根據其結構特點、尺寸精度要求以及生產批量，按照現有設備和生產能力，擬定出最為經濟合理，技術上切實可行的生產工藝方案。方案包括模具結構形式、使用設備、檢驗要求、工藝定額等內容。

為了能編制出合理的沖壓工藝規程，不僅要求工藝設計人員本身應具備豐富的沖壓工藝設計知識和沖壓實踐經驗，而且還要在實際工作中，與產品設計、模具設計人員以及模具制造、沖壓生產人員緊密結合，及時采用先進經驗和合理化建議，將其融會貫穿到工藝規程中。

沖壓工藝規程一經確定，就以正式的沖壓工藝文件形式固定下來。沖壓工藝文件一般指沖壓工藝過程卡片，是模具設計以及指導沖壓生產工藝過程的依據。沖壓工藝規程的編制，對于提高生產效率和產品質量，降低損耗和成本，以及保證安全生產等具有重要的意義。沖壓工藝規程的制訂主要有以下步驟：

1.1 分析沖壓件的工藝性

沖壓件的工藝性是指沖壓件對沖壓工藝的適應性，即設計的沖壓件在結構、形狀、尺寸及公差以及尺寸基準等各方面是否符合沖壓加工的工藝要求。沖壓件的工藝性好壞，直接影響到沖壓加工的難易程度。工藝性差的沖壓件，材料損耗和廢品率會大量增加，甚至于無法設計出合理的模具，正常生產出合格的產品。

產品零件圖是編制和分析沖壓工藝方案的重要依據。首先可以根據產品的零件圖紙，分析研究沖壓件的形狀特點、尺寸大小、精度要求以及所用材料的機械性能、沖壓成形性能、使用性能和對沖壓加工難易程度的影響；分析產生回彈、畸變、翹曲、歪扭、偏移等質量問題的可能性。特別要注意零件的極限尺寸（如最小孔間距和孔邊距、窄槽的最小寬度、沖孔最小尺寸、最小彎曲半徑、最小拉深圓角半徑）以及尺寸公差、設計基準等是否適合沖壓工藝的要求。若發現沖壓件的工藝性很差，則應會同產品的設計人員協商，提出建議。在不影響產品使用要求的前提下，對產品圖紙做出適合沖壓工藝性的修改。

1.2 確定沖壓件的成形工藝方案

在對沖壓件進行工藝分析的基礎上，擬定出幾套可能的沖壓工藝方案。通過對各種方案綜合分析和相對比較，從企業現有的生產技術條件出發，確定出經濟上合理，技術上切實可行的最佳工藝方案。確定沖壓件的工藝方案時需要考慮沖壓工序的性質、數量、順序、組合方式以及其它輔助工序的安排。

1.工序性質的確定

工序性質是指沖壓件所需的工序種類。如分離工序中的沖孔、落料、切邊；成形工序中的彎曲、翻邊、拉深等。工序性質的確定主要取決于沖壓件的結構形狀、尺寸精度，同時需考慮工件的變形性質和具體的生產技術條件。

在一般情況下，可以從工件圖上直觀地確定出沖壓工序的性質。如平板狀零件的沖壓加工，通常采用沖孔、落料等沖裁工序。彎曲件的沖壓加工，常采用落料、彎曲工序。拉深件的沖壓加工，常采用落料、拉深、切邊等工序。

但在某些情況下，需要對工件圖進行計算、分析比較后才能確定其工序性質。如圖 8.1.1a）和b）分別為油封內夾圈和油封外夾圈，兩個沖壓件的形狀類似，但高度不同，分別為8.5mm和13.5mm。經計算分析，油封內夾圈翻邊系數為0.83，可以采用落料沖孔復合和翻邊兩道沖壓工序完成。若油封外夾圈也采用同樣的沖壓工序，則因翻邊高度較大，翻邊系數超出了圓孔翻邊系數的允許值，一次翻邊成形難以保證工件質量。因此考慮改用落料、拉深、沖孔和翻邊四道工序，利用拉深工序彌補一部分翻邊高度的不足。

圖 8.1.1 油封內夾圈和油封外夾圈的沖壓工藝過程

a）油封內夾圈 b）油封外 夾圈

材料： 08鋼，厚度0.8 mm 2.工序數量的確定

工序數量是指沖壓件加工整個過程中所需要的工序數目（包括輔助工序數目）的總和。沖壓工序的數量主要根據工件幾何形狀的復雜程度、尺寸精度和材料性質確定，在具體情況下還應考慮生產批量、實際制造模具的能力、沖壓設備條件以及工藝穩定性等多種因素的影響。在保證沖壓件質量的前提下，為提高經濟效益和生產效率，工序數量應盡可能少些。

工序數量的確定，應遵循以下原則：

（1）沖裁形狀簡單的工件，采用單工序模具完成。沖裁形狀復雜的工件，由于模具的結構或強度受到限制，其內外輪廓應分成幾部分沖裁，需采用多道沖壓工序。對于平面度要求較高的工件，可在沖裁工序后再增加一道校平工序。

（2）彎曲件的工序數量主要取決于其結構形狀的復雜程度，根據彎曲角的數目、相對位置和彎曲方向而定。當彎曲件的彎曲半徑小于允許值時，則在彎曲后應增加一道整形工序。

（3）拉深件的工序數量與材料性質、拉深高度、拉深階梯數以及拉深直徑、材料厚度等條件有關，需經拉深工藝計算才能確定。當拉深件圓角半徑較小或尺寸精度要求較高時，則需在拉深后增加一道整形工序。

（4）當工件的斷面質量和尺寸精度要求較高時，可以考慮在沖裁工序后再增加整修工序或者直接采用精密沖裁工序。

（5）工序數量的確定還應符合企業現有制模能力和沖壓設備的狀況。制模能力應能保證模具加工、裝配精度相應提高的要求。否則只能增加工序數目。

（6）為了提高沖壓工藝的穩定性有時需要增加工序數目，以保證沖壓件的質量。例如彎曲件的附加定位工藝孔沖制、成形工藝中的增加變形減輕孔沖裁以轉移變形區等等。3.工序順序的安排

工序順序是指沖壓加工過程中各道工序進行的先后次序。沖壓工序的順序應根據工件的形狀、尺寸精度要求、工序的性質以及材料變形的規律進行安排。一般遵循以下原則：

（1）對于帶孔或有缺口的沖壓件，選用單工序模時，通常先落料再沖孔或缺口。選用級進模時，則落料安排為最后工序。

（2）如果工件上存在位置靠近、大小不一的兩個孔，則應先沖大孔后沖小孔，以免大孔沖裁時的材料變形引起小孔的形變。

（3）對于帶孔的彎曲件，在一般情況下，可以先沖孔后彎曲，以簡化模具結構。當孔位位于彎曲變形區或接近變形區，以及孔與基準面有較高要求時，則應先彎曲后沖孔。

（4）對于帶孔的拉深件，一般先拉深后沖孔。當孔的位置在工件底部、且孔的尺寸精度要求不高時，可以先沖孔再拉深，這樣有助于拉深變形，減少拉深次數。

（5）多角彎曲件應從材料變形影響和彎曲時材料的偏移趨勢安排彎曲的順序，一般應先彎外角后彎內角。

（6）對于復雜的旋轉體拉深件，一般先拉深大尺寸的外形，后拉深小尺寸的內形。對于復雜的非旋轉體拉深尺寸的應先拉深小尺寸的內形，后拉深大尺寸的外部形狀。

（7）整形工序、校平工序、切邊工序，應安排在基本成形以后。4.沖壓工序間半成品形狀與尺寸的確定

正確地確定沖壓工序間半成品形狀與尺寸可以提高沖壓件的質量和精度，確定時應注意下述幾點：

（1）對某些工序的半成品尺寸，應根據該道工序的極限變形參數計算求得。如多次拉深時各道工序的半成品直徑、拉深件底部的翻邊預沖孔直徑等，都應根據各自的極限拉深系數或極限翻邊系數計算確定。圖1.2所示沖壓件出氣閥罩蓋的沖壓過程。該沖壓件需分六道工序進行，第一道工序為落料拉深，該道工序拉深后的半成品直徑Φ22㎜是根據極限拉深系數計算出來的結果。

（2）確定半成品尺寸時，應保證已成形的部分在以后各道工序中不再產生任何變形，而待成形部分必須留有適當的材料余料，以保證以后各道工序中形成工件相應部分的需要。例如圖8.1.2中第二道工序為再次拉深，拉深直徑為Φ16.5毫米，該成形部分的形狀尺寸與工件相應部分相同，所以在以后各道工序中必須保持不變。假如第二道工序中拉深底部為平底，而第三道工序成形凹坑直徑為Φ5.8毫米，拉深系數（m=5.8/16.5=0.35）過小，周邊材料不能對成形部分進行補充，導致第三道工序無法正常成形。因此，只有按面積相等的計算原則

儲存必需的待成形材料，把半成品工件的底部拉深成球形，才能保證第三道工序成形凹坑時能順利進行。

（3）半成品的過渡形狀，應具有較強的抗失穩能力。如圖 8.1.3 所示為第一道拉深后的半成品形狀，其底部不是一般的平底形狀，而做成外凸的曲面。在第二道工序反拉深時，當半成品的曲面和凸模曲面逐漸貼合時，半成品底部所形成的曲面形狀具有較高的抗失穩能力，從而有利于第二道拉深工序。

（4）確定半成品的過渡形狀與尺寸時，應考慮其對工件質量的影響。如多次拉深工序中，凸模的圓角半徑或寬凸緣邊工件多次拉深時的凸模與凹模圓角半徑都不宜過小，否則會在成形后的零件表面殘留下經圓角部位彎曲變薄的痕跡使表面質量下降。

材料：H62 厚度：0.3mm

1－落料、拉深 2－再拉深 3－成形 4－沖孔.切邊 5－內孔、外緣翻邊 6－折邊

圖8.1.2 出氣閥罩蓋的沖壓過程

圖8.1.3 曲面零件拉深時的半成品形狀

8.1.3 確定沖壓模具的結構形式

在制訂沖壓工藝規程時，可以根據確定的沖壓工藝方案和沖壓件的生產批量、形狀特點、尺寸精度以及模具的制造能力、現有沖壓設備、操作安全方便的要求，來選擇模具的結構形式。

如果沖壓件的生產批量很小，可以考慮單工序的簡單模具，按沖壓工序逐步來完成，以降低沖壓件生產成本。若生產批量很大。應盡量考慮將幾道工序組合在一起的工序集中的方案，采用一副模具可以完成多道沖壓工序的復合模或級進模結構。如圖8.1.1 a所示的油封內夾圈零件，在大量生產時，可以把落料、沖孔、翻邊三個工序合并成一道工序，用一副復合模具沖壓完成。如果為小批量生產，則可分為三道工序或二道工序沖壓完成。

值得注意的是，在使用復合模完成類似零件的沖壓時，必須考慮復合模結構中的凸凹模壁厚的強度問題。當強度不夠時，應根據實際情況改選級進模結構或者考慮其它模具結構。

級進模的連續沖壓可以完成沖裁、彎曲、拉深以及成形等多種性質工序的組合加工，但是工位數越多，可能產生的累積誤差越大，對模具的制造精度和維修提出了較高的要求。

8.1.4 選擇沖壓設備

沖壓設備的選擇直接關系到設備的安全以及生產效率、產品質量、模具壽命和生產成本等一系列重要問題。沖壓設備的選擇主要包括設備的類型和規格參數兩個方面。1.沖壓設備類型的選擇

主要根據所要完成的沖壓工序性質、生產批量的大小、沖壓件的幾何尺寸和精度要求等來選擇沖壓設備的類型：

（1）對于中小型沖裁件、彎曲件或淺拉深件的沖壓生產，常采用開式曲柄壓力機。雖然C形床身的開式壓力機剛度不夠好，沖壓力過大會引起床身變形導致沖模間隙分布不均，但是它具有三面敞開的空間，操作方便并且容易安裝機械化的附屬裝置和成本低廉的優點。目前仍然是中小型沖壓件生產的主要設備

（2）對于大中型和精度要求高的沖壓件，多采用閉式曲柄壓力機。這類壓力機兩側封閉，剛度好、精度較高，但是操作不如開式壓力機方便。

（3）對于大型或較復雜的拉深件，常采用上傳動的閉式雙動拉深壓力機。對于中小型的拉深件（尤其是搪瓷制品、鋁制品的拉深件），常采用底傳動式的雙動拉深壓力機。閉式雙動拉深壓力機有兩個滑塊，壓邊用的外滑塊和拉深用的內滑塊。壓邊力可靠、易調，模具結構簡單，適合于大批量的生產。

（4）對于大批量生產的或形狀復雜、批量很大的中小型沖壓件，應優先選用自動高速壓力機或者多工位自動壓力機。

（5）對于批量小、材料厚沖壓件，常采用液壓機。液壓機的合模行程可調，尤其是施力行程較大的沖壓加工，與機械壓力機相比具有明顯的優點，而且不會因為板料厚度超差而過載。但生產速度慢，效率較低。可以用于彎曲、拉深、成形、校平等工序。

（6）對于精沖零件，最好選擇專用的精沖壓力機。否則要利用精度和剛度較高的普通曲柄壓力機或液壓機，添置壓邊系統和反壓系統后才能進行精沖。2.沖壓設備規格的選擇

在沖壓設備類型選定以后，應進一步根據沖壓加工中所需要的沖壓力（包括卸料力、壓料力等）、變形功以及模具的結構形式和閉合高度、外形輪廓尺寸等選擇沖壓設備的規格。（1）公稱壓力

壓力機的公稱壓力，是指壓力機滑塊離下止點前某一特定距離，即壓力機的曲軸旋轉至離下止點前某一特定角度（稱為公稱壓力角，約為30度）時，滑塊上所容許的最大工作壓力。按照曲柄連桿機構的工作原理可以得知，壓力機滑塊的壓力在全行程中不是常數，而是隨曲軸轉角的變化而變化的。因此選用壓力機時，不僅要考慮公稱壓力的大小，而且還要保證完成沖壓件加工時的沖壓工藝力曲線必須在壓力機滑塊的許用負荷曲線之下。

如圖 8.1.4 所示，圖中F為壓力，α為壓力機的曲軸轉角。

圖 8.1.4 曲柄壓力機許用負荷曲線與不同的沖壓工藝力曲線的比較

a)沖裁 b)彎曲 c)拉深 d)落料與拉深

一般情況下，壓力機的公稱壓力應大于或等于沖壓總工藝力的 1.3 倍。在開式壓力機上進行精密沖裁時，壓力機的公稱壓力應大于沖壓總工藝力的2倍。對于拉深工序，為了選取方便，并使壓力機能安全地工作，可以考慮適當的安全系數，近似地取為：

淺拉深時，最大拉深力≤(0.7～0.8)壓力機公稱壓力；

深拉深時，最大拉深力≤(0.5～0.6)壓力機公稱壓力；

高速沖壓時，最大拉深力≤(0.1～0.15)壓力機公稱壓力。（2）滑塊行程

壓力機的滑塊行程是指滑塊從上止點到下止點所經過的距離。壓機行程的大小應能保證毛坯或半成品的放入以及成形零件的取出。一般沖裁、精壓工序所需行程較小；彎曲、拉深工序則需要較大的行程。拉深件所用的壓機，其行程至少應大于或者等于成品零件高度的2.5倍以上。

（3）閉合高度

壓力機的閉合高度是指滑塊在下止點時，滑塊底平面到工作臺面之間的高度。調節壓力機連桿的長度就可以調整閉合高度的大小。當壓力機連桿調節至最上位置時，閉合高度達到最大值，稱為最大閉合高度。當壓力機連桿調節至最下位置時，閉合高度達到最小值，稱為最小閉合高度。模具的閉合高度必須適合于壓力機閉合高度范圍的要求（如圖8.1.5 所示），它們之間的關系一般為：≥ ≥(8.1.1)

圖 8.1.5 模具閉合高度與壓力機閉合高度的配合關系

（4）其它參數

①壓力機工作臺尺寸 壓力機工作臺上墊板的平面尺寸應大于模具下模的平面尺寸，并留有固定模具的充分余地，一般每邊留 50～70mm。

②壓力機工作臺孔尺寸 模具底部設置的漏料孔或彈頂裝置尺寸必須小于壓力機的工作臺孔尺寸。

③壓力機模柄孔尺寸 模具的模柄直徑必須和壓力機滑塊內模柄安裝用孔的直徑相一致，模柄的高度應小于模柄安裝孔的深度。8.1.5 沖壓工藝文件的編寫

沖壓工藝文件一般以工藝過程卡的形式表示，它綜合地表達了沖壓工藝設計的具體內容，包括工序序號、工序名稱或工序說明、加工工序草圖（半成品形狀和尺寸）、模具的結構形式和種類、選定的沖壓設備、工序檢驗要求、工時定額、板料的規格以及毛坯的形狀尺寸等等。

沖壓件的批量生產中，沖壓工藝過程卡是指導沖壓生產正常進行的重要技術文件，起著生產的組織管理、調度、工序間的協調以及工時定額核算等作用。工藝卡片尚未有統一的格式，一般按照既簡明扼要又有利于生產管理的原則進行制訂。沖壓工藝卡片的格式可參考沖壓工藝設計實例中的表8.1.1。

設計計算說明書是編寫沖壓工藝卡及指導生產的主要依據，對一些重要沖壓件的工藝制訂和模具設計，應在設計的最后階段編寫設計計算說明書，以供今后審閱備查。其主要內容有：沖壓件的工藝分析，毛坯展開尺寸計算，排樣方式及其經濟性分析，工藝方案的技術和經濟綜合分析比較，工序性質和沖壓次數的確定，半成品過渡形狀和尺寸計算，模具結構形式分析，模具主要零件的材料選擇、技術要求及強度計算，凸模和凹模工作部分尺寸與公差確定，沖壓力計算與壓力中心位置的確定，沖壓設備的選用以及彈性元件的選取和校核等。

第五篇：A380飛機結構的先進材料和工藝

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A380的壽命要達到40-50年，因此必須選用先進且新型材料和工藝技術，為未來搭建技術平臺。這些技術不僅經過了大量全尺寸試驗驗證而且經過了航空公司維修專家的評審（符合檢查和維修標準）。

A380結構設計準則（見圖1）。重復的拉伸載荷加上載荷的變化將會在金屬結構內產生微小的疲勞裂紋。裂紋增長速度以及殘余強度（當裂紋產生時）將指導選擇何種材料。為了防止結構由外物損傷，需要考慮材料的損傷容限性能。

壓力載荷需要考慮采用屈服強度和剛度好的材料，以增加穩定性。抗腐蝕能力是選擇材料和工藝的另一個重要準則，尤其是在機身下部。選擇材料和工藝目標的一部分是使結構輕量化。因此，是很好的選擇，但必須了解設計準則和維修需要。材料的選擇不僅僅是考慮設計準則，同時還要考慮生產成本和采購問題。

1新型且先進的金屬材料

從A380選材的分布來看（見圖2），鋁合金占的比重最大，達機體結構重量的61%，因此要實現性能改進，必須開發創新的鋁合金材料和工藝技術，具體是提高強度和損傷容限，加強穩定性并提高抗腐蝕能力。尤其是在A380機翼部位（機翼的80%以上是鋁合金材料）要提高性能。

A380-800飛機在鋁合金結構上取得的主要成就包括：

?在機身壁板上引用了很寬的鈑金材料，減少了連接件從而減輕了重量；

?在主地板橫梁上采用了先進的鋁鋰合金擠壓件，在這一部位的應用可與碳纖維增強塑料相媲美；

?在機翼大梁和翼肋上選擇了新型7085合金，這種合金在很薄的板材和很大鍛件上性能優于通常的高強度合金；鈦合金由于具有高強度、低密度，高損傷容限和抗腐蝕能力使其代替鋼而廣泛應用，但是它的高價格使其應用受到限制。在A380的結構中，鈦合金用量較空中客車其它機型有所增加，達到10%。僅僅掛架和起落架的鈦合金用量就增加了2%。本文由 實驗臺:www.tmdps.cn

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?A380掛架的主要結構是空中客車公司第一次采用全鈦設計。在A380飛機上采用最廣泛的鈦合金是Ti-6Al-4V，在B退火狀態下最大的斷裂韌性和最小的裂紋增長速度。

?在A380上第一次采用了新型鈦合金VST55531，這種新的鈦合金是空中客車公司與俄羅斯制造商共同開發的，能夠為設計者提供良好的斷裂韌性和高強度綜合性能。這種合金目前用于A380飛機的機翼和掛架之間的連接件，進一步的應用還在研究當中。

2.A380復合材料的應用

A380復合材料的主要應用見下圖3。

A380是空中客車第一次大范圍在大型民用運輸機上應用復合材料的飛機。在空中客車公司，A310是第一次在襟翼盒上應用復合材料的飛機；A320是投產的第一架全復合材料尾翼飛機；A340飛機的機翼的13%重量是復合材料；而A340/500-600則采用了碳纖維增強塑料龍骨梁。而A380飛機是空中客車第一次將碳纖維增強塑料（CFRP）應用于中央翼盒的飛機，這種結構與鋁合金相比減重1.5噸。A380上的中央翼盒重8.8噸，其中5.3噸是復合材料。面臨的主要問題是翼根的連接和零件的厚度，復合材料零件的厚度能夠達到45mm。但是有生產A340/500-600則采用了碳纖維增強塑料龍骨梁（16m長，23mm厚，每根梁承載450噸）的經驗。另外在A340-600飛機上還有襟翼翼盒、方向舵以及水平安定面和升降舵的整體復合材料設計經驗。

A380飛機的CFRP水平尾翼與A310飛機的懸壁式機翼相近，而在中央翼盒上采用了合理的自動鋪帶技術。此外，上地板梁和后壓力隔框也采用了CFRP材料。這些零件的第一個采用了擠壓成形工藝，第二個試用了樹脂模浸漬工藝和自動纖維鋪放技術，最后由于形狀的原因，最后選擇了樹脂模浸漬工藝。在后機身非承壓部位由于是雙曲度壁板，所以采用了纖維鋪放技術生產蒙皮壁板，高載荷承力框則采用高強鋁合金加工，而承載較小的框則采用RTM制造工藝。A380機翼固定前緣為熱塑性復合材料，能夠減重并節約成本。這項技術已經在A340-600飛機上驗證，改善了損傷容限和可檢測性，進一步的應用還在研究中，例如應用于機身的次承力支架系統。

機翼后緣移動面采用了CFRP，并在難以用一般技術獲得的成形零件上采用了RTM技術，如移動面的鉸鏈和翼肋零件。內側襟翼與增升裝置容易受到外來物的損傷，但考慮到減重問題，本文由 實驗臺:www.tmdps.cn

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金屬結構設計在這方面并不優于復合材料設計。因此，在A380飛機的襟翼跟蹤梁的設計中采用了金屬與復合材料的混合結構，在橫向壁板和次承力翼肋處用CFRP代替了鋁合金。另外，空中客車公司還首次將CFRP翼肋用于翼盒中代替鋁合金。最終在襟翼的中外翼部分、襟翼的整流罩以及擾流板和副翼上也采用了CFRP材料。

在夾層結構方面，主要的創新是采用輕型蜂窩代替了原來使用的芳綸紙蜂窩。在A380上的典型應用包括腹部整流罩（超過300平方米）及地面這類大尺寸結構件。用整體設計概念代替夾層結構的發展趨勢，有可能在A380的機身和機翼起落架艙門上得到應用。

但是復合材料技術的應用必須在合理的成本下提供高的性能。因此，在A380飛機上采用了自動絲束鋪放、自動鋪帶、樹脂膜浸漬以及樹脂轉移成型這些低成本生產技術，不僅能夠生產大型復合材料零件，而且降低了裝配成本。

3.GLARE 技術（見圖4）

GLARE蒙皮用于A380飛機的上機身蒙皮。采用GLARE工藝技術可以實現局部增強，并且厚度變化可以通過一次固化實現。這種制造方法相對于鋁合金壁板來說可以增加機身寬度，從而減少了縱向壁板連接點。在機身上應用GLARE材料主要是由于其斷裂機械性能好，能夠顯著提高抗裂紋增長能力。另一方面，玻璃纖維與鋁合金相比彈性模量低，同樣厚度下與普通鋁合金Al2024相比剛性小15%。這是為什么在穩定性和抗彎能力要求高的結構零件中不選用GLARE材料的原因。GLARE材料相比鋁合金的另一個優點是抗腐蝕及防火能力強，為此空中客車公司開展了許多局部及全尺寸樣件的試驗，以驗證這種新材料的性能。自從1999年10月以為，德國空軍就在A310多用途飛機的機身上采用了GLARE材料，該設計通過了驗證并且發布了相關的結構修理手冊。在A380-800飛機蒙皮上應用了大約500平米的GLARE材料。GLARE材料的進一步應用還在研究中，有望替代尾翼前緣，從而改善鳥撞性能。

4.激光焊（見圖5）

激光焊是空中客車公司在A318飛機上開發的用于機身下壁板制造工藝。該工藝在A380飛機上代替鉚接首先應用于下機身壁板的桁條，從而使結構概念從組裝結構過渡到整體結構，減少了裂紋增長。激光焊技術的發展還促進了可焊合金Al6056和Al6013的發展。用激光焊接的壁板已經過了壓力試驗并進行了單雙曲度壁板的驗證。結果證明該工藝不僅節約成本，而且提高抗腐蝕能力并可減重。激光焊在A380上的進一步應用可能是蒙皮與卡箍的連接部位以及起落架艙處的壓力隔框。

5.結論 本文由 實驗臺:www.tmdps.cn

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A380飛機的大部件結構零件采用了新一代CFRP復合材料和先進的金屬材料，除了減重效果外，還能提供更具優勢的使用可靠性，且維護和維修更簡便。主要創新包括：

?上機翼蒙皮采用了GLARE材料；

?在下機身蒙皮應用了6000系列鋁合金和激光焊接技術；

?中央翼盒為碳纖維增強塑料；

?開發了一種先進的鋁合金用于翼盒；

?采用了鋁鋰合金；

?采用了一種新型鈦合金并且提高了鈦相當于鋼的比例。(end)文章內容僅供參考()()(2007-12-21)