飞机钣金件是飞机结构部分重要组成部分之一,成形工种多,质量要求高,装配精度高,随着航空业的发展,铝合金钣金件成形的质量是装配关注的重点,冲压成形工艺技术是我们航空业的关键技术。传统的成形方法直接进行冲压,废品或不合格品多,质量难以控制。经常凸缘失稳起皱、壁厚变化不均、底部拉裂以及弹性回复等缺陷,主要是由于成形过程毛坯各部分的应力应变状态不断变化且差异较大导致,若没有及时采取合理的工艺措施难以得到合格的产品。作为一种常见工艺对于结构不同产生的成形质量参差不齐,我们针对不规则复杂立体零件,缺陷表现会更加明显。为了提高产品质量,减少废品,提高加工质量和模具寿命,并实现一次成形的目的,是当前难加工工艺研究的热点和难点之一。本文将采用新的模拟技术,改变零件结构外形,模拟成形过程,能有效改善成形质量和控制缺陷,降低废品,本文借助理论建模、数值模拟与试验研究等方法,针对铝合金冲压成形技术展开工艺研究。首先,介绍了该零件是飞机机身尾段外露一对复杂的楔型空腔仪器保护件,型腔深、直壁锥度大,属于典型落压结构件。成形特征,通过对工艺过程进行运动学仿真分析了成形机理,并得到了成形工艺参数;分别对零件外形进行受力分析,采用模拟仿真方法建立了零件和模具解析模型。借助于pamstamp数值模拟分析软件建立的有限元冲压成形模型,对带平直面非规则深腔冲压零件有限元冲压成形过程材料起皱严重破裂等缺陷现象进行了数值模拟分析,研究了深腔零件楔型的理论及其结构对有限元冲压零件成形过程中材料压力流动的主要影响及其规律,摸索和设计确定了展开后形成的毛坯、模具结构、压边力等的最佳数值。最后,采用试验方法对冲压成形进行试验,用仿真分析方法讨论了成形结构、工艺参数、模具形式等工艺参数对成形的影响规律;通过对加工缺陷的监测,探讨了起皱、撕裂等缺陷之间的关系;最后对工艺参数进行优化,经试验验证优化后产品缺陷控制较优化前降低30%以上,周边及深腔处均无撕裂、毛刺,加工质量最优。最终成功实现了通过极限展开成形毛坯的精确有限元冲压零件成形,突破了有限元落压零件成形过程中工序繁琐、周期长、起皱严重、表面质量差等的瓶颈和突出问题。