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摘 要：作为航空制造业的核心技术，飞机钣金技术水平直接影响到航空制造业的发展。在信息化时代，钣金成形信息化是飞机钣金技术的发展趋势。文章介绍了现阶段国内外关于飞机钣金成形信息化的研究情况以及飞机钣金信息内涵，并在此基础上提出了飞机钣金信息关联技术、数据库技术、飞机钣金信息规范技术、飞机钣金信息获取与利用技术，旨在推进飞机钣金成形技术的信息化水平，提高飞机钣金件的质量。
关键词：飞机;钣金成形;信息化;关键技术
二十世纪前，手工是主要的钣金成形方式，二十世纪后，手工被模具冲压取代，巴纳金成形技术的机械化、自动化水平显著提升，钣金制造领域迎来快速发展期，钣金技术在航空航天领域的应用越来越多，航空钣金件的结构非常复杂，除了要体积小、韧性好、形状多变之外还具有批量小、种类多、钣金成形方式较多等特点。而现代信息化技术有力推动了飞机钣金技术的发展，钣金成形信息化技术也在持续完善中，采用合适的方法和模具需要结合大量钣金制造相关工艺、设备、产品、材料的信息。传统的钣金制造过程中这些信息被分别存储在多个介质中，完整性难以保证，对飞机钣金成形质量有直接影响，尤其是结构复杂的飞机钣金件成形质量和效率难以保证。因此，必须解决当前钣金成形信息化方面存在的表达、量化、提取、存储不规范，效率不高等问题。文章文章介绍了现阶段国内外关于飞机钣金成形信息化的研究情况以及飞机钣金信息内涵，并在此基础上提出了飞机钣金信息关联技术、数据库技术、飞机钣金信息规范技术、飞机钣金信息获取与利用技术，旨在推进飞机钣金成形技术的信息化水平，提高飞机钣金件的质量。
一、飞机钣金成形信息类型及其存储形式
飞机钣金成形信息主要由钣金制造相关工艺、设备、产品、材料信息构成，在设计飞机钣金成形加工方案，制定加工工艺，确定相关参数，制作模具的过程中都需要参考这些信息，借助信息化技术和信息化工具来提升飞机钣金成形知识的重复使用率，提高飞机钣金成形技术水准。飞机钣金成形材料信息主要包括批次、名称、出厂时间、供货商、密度、抗拉强度、压缩强度、冲击强度、刚度、杨氏模量、拉伸曲线、泊松比、最小弯曲半径、杯凸试验值、拉伸系数、厚向异性指数、异性参数、材料模型等。其中批次、名称、出厂时间、供货商等信息可以从厂家那获取;密度、抗拉强度、压缩强度、冲击强度、刚度、杨氏模量、拉伸曲线、泊松比等量化信息需要通过试验获取，拉伸曲线属图形类信息;最小弯曲半径、杯凸试验值、拉伸系数、厚向异性指数、异性参数、材料模型等成形性能参数信息需要通过特定工艺试验获取，其中厚向异性指数需要进行拉伸试验获取，其他各向异性参数与材料模型有关，主要材料异性模型有。
（1）Barlat各向异性模型
（2）三参数Barlat各向异性模型
（3）HILL48屈服准则弹塑性本构模型
通常飞机钣金材料供应商不提供材料的成形性能参数，而不同供应商，不同批次的飞机钣金材料成形性能不同，因此，在加工之前应该先进行试验以检测飞机钣金材料的成形性能，这样就不可避免地浪费飞机钣金材料，尤其是成形极限试验需要耗费较多的飞机钣金材料，成本高，工作量大。如果在出厂之前完成试验，并将成形性能等信息提供给厂家就能够有效节约成本。因此，飞机钣金材料供应商可利用信息化技术和工具获取飞机钣金材料信息，并建立信息数据库，从根本上解决当前飞机钣金材料信息不完整，不规范，重复使用率低，试验成本高等问题。
二、飞机钣金成形信息化关键技术
1、信息关联技术
在钣金成形制造领域，尤其是飞机钣金成形制造领域，信息化建設进程不断加快，但是仍然存在很多亟待解决的问题。在以前的飞机钣金成形制造过程中主要采用手工方式记录信息，各种信息之间的关联很弱，更别说高效精准地信息查询。因此，需要利用现代信息技术和工具，结合飞机钣金成形制造地实际情况，合理选用信息及信息存储方式，飞机钣金成形相关的材料信息主要有陈述性信息、量化信息，因此可以保存在数据库中，飞机钣金诚信制造工艺方面的信息主要分为陈述性信息、模型信息，可以结合数学模型、数据库来存储信息，并构建和强化各种信息之间的关联。例如，毛坯数学模型、几何特征等飞机钣金成形加工工艺信息可以用电子表格保存，但管理难度较大，因此，可设置对应的表格文件名进行分类保存，构建信息之间的关联，便于管理。
2、数据库技术
飞机钣金成形制造相关信息数量庞大，类型众多，为了方便管理信息，需要利用数据库技术对信息进行分类，建立相应的数据库，以便为飞机钣金成形制造提供相关的材料信息、加工工艺流程、规范操作等信息，实现飞机钣金成形加工知识重复运用，从而更加高效地控制飞机钣金成形加工质量，确保飞机钣金成形工艺模型、参数的利用效率和精度。如图1所示，框肋零件回弹补偿工艺模型建模工具提取的信息可以利用XML与基于知识的弯边回弹预测工具实现集成，从而大大提高回弹补偿的效率和准确度。
3、信息规范技术
在飞机钣金成形制造过程中需要用到大量的信息，且信息之间存在千丝万缕的联系，但这些关联性很强的信息在同一载体时如果不进行有效管理，就很容易出现混乱。因此，在实际工作中可以利用信息技术实现信息之间的关联，可通过知识定义对信息进行规范处理，用编码量化信息。针对飞机钣金成形制造过程中具有代表性的信息可以CAD数据格式统一处理，避免数据异构，确保信息符合MBD标准，对信息进行有效管理，确保信息的特征、命名更加规范。针对各种飞机钣金成形加工数据的存储方式、数据格式以及相关成型信息等都要进行规范管理。
4、信息获取与利用技术
在飞机钣金成形制造过程中，各种信息存在差异，对应的信息获取方法也不同。在飞机钣金成形制造实际工作中可以通过数据库查询的方式来获取钣金成形加工的相关信息，查询到的结果可直接用于飞机钣金成形加工制造。可通过对飞机钣金成形加工操作平台及相关模具数据仓库进行优化，以确保能够高效获取和利用具有代表性的飞机钣金成形加工工艺流程以及加工模具等信息。
三、结束语
综上所述，随着现代信息技术的不断发展，数字化制造技术不断发展。目前我国已经在飞机钣金成形信息化方面获得了较大的发展，企业已经建立或正在建立符合自身实际情况的信息数据库，利用现代信息技术和工具管理飞机钣金成形加工的相关信息，但还不够，还需要不断加快飞机钣金成形信息化建设步伐，提升飞机钣金成形加工信息化水平，有效解决信息孤岛问题，有效保证信息的完整性，提高获取信息的效率以及钣金加工信息重复利用率的问题并没有得到妥善解决。利用顶层设计和统筹全局等方法可更好的研究信息化技术，提升整体水平。
参考文献：
[1]王俊彪， 韩晓宁， 刘闯. 飞机钣金零件多态模型几何信息定义方法[J]. 西北工业大学学报（02）：88-93.
[2]王俊彪， 陆兴海， 刘闯. 基于知识重用的飞机钣金工艺决策与智能设计[J]. 机械科学与技术（11）：7-10.
[3]吉晶晶， 廖文和， 郭宇， et al. 飞机钣金特征自动化建模技术研究[J]. 中国制造业信息化（11）：51-53+56.
[4]闫建华. 钣金成形信息化关键技术及应用[J]. 自动化应用（10）：60-61.
关键词：飞机;钣金成形;信息化;关键技术
二十世纪前，手工是主要的钣金成形方式，二十世纪后，手工被模具冲压取代，巴纳金成形技术的机械化、自动化水平显著提升，钣金制造领域迎来快速发展期，钣金技术在航空航天领域的应用越来越多，航空钣金件的结构非常复杂，除了要体积小、韧性好、形状多变之外还具有批量小、种类多、钣金成形方式较多等特点。而现代信息化技术有力推动了飞机钣金技术的发展，钣金成形信息化技术也在持续完善中，采用合适的方法和模具需要结合大量钣金制造相关工艺、设备、产品、材料的信息。传统的钣金制造过程中这些信息被分别存储在多个介质中，完整性难以保证，对飞机钣金成形质量有直接影响，尤其是结构复杂的飞机钣金件成形质量和效率难以保证。因此，必须解决当前钣金成形信息化方面存在的表达、量化、提取、存储不规范，效率不高等问题。文章文章介绍了现阶段国内外关于飞机钣金成形信息化的研究情况以及飞机钣金信息内涵，并在此基础上提出了飞机钣金信息关联技术、数据库技术、飞机钣金信息规范技术、飞机钣金信息获取与利用技术，旨在推进飞机钣金成形技术的信息化水平，提高飞机钣金件的质量。
一、飞机钣金成形信息类型及其存储形式
飞机钣金成形信息主要由钣金制造相关工艺、设备、产品、材料信息构成，在设计飞机钣金成形加工方案，制定加工工艺，确定相关参数，制作模具的过程中都需要参考这些信息，借助信息化技术和信息化工具来提升飞机钣金成形知识的重复使用率，提高飞机钣金成形技术水准。飞机钣金成形材料信息主要包括批次、名称、出厂时间、供货商、密度、抗拉强度、压缩强度、冲击强度、刚度、杨氏模量、拉伸曲线、泊松比、最小弯曲半径、杯凸试验值、拉伸系数、厚向异性指数、异性参数、材料模型等。其中批次、名称、出厂时间、供货商等信息可以从厂家那获取;密度、抗拉强度、压缩强度、冲击强度、刚度、杨氏模量、拉伸曲线、泊松比等量化信息需要通过试验获取，拉伸曲线属图形类信息;最小弯曲半径、杯凸试验值、拉伸系数、厚向异性指数、异性参数、材料模型等成形性能参数信息需要通过特定工艺试验获取，其中厚向异性指数需要进行拉伸试验获取，其他各向异性参数与材料模型有关，主要材料异性模型有。
（1）Barlat各向异性模型
（2）三参数Barlat各向异性模型
（3）HILL48屈服准则弹塑性本构模型
通常飞机钣金材料供应商不提供材料的成形性能参数，而不同供应商，不同批次的飞机钣金材料成形性能不同，因此，在加工之前应该先进行试验以检测飞机钣金材料的成形性能，这样就不可避免地浪费飞机钣金材料，尤其是成形极限试验需要耗费较多的飞机钣金材料，成本高，工作量大。如果在出厂之前完成试验，并将成形性能等信息提供给厂家就能够有效节约成本。因此，飞机钣金材料供应商可利用信息化技术和工具获取飞机钣金材料信息，并建立信息数据库，从根本上解决当前飞机钣金材料信息不完整，不规范，重复使用率低，试验成本高等问题。
二、飞机钣金成形信息化关键技术
1、信息关联技术
在钣金成形制造领域，尤其是飞机钣金成形制造领域，信息化建設进程不断加快，但是仍然存在很多亟待解决的问题。在以前的飞机钣金成形制造过程中主要采用手工方式记录信息，各种信息之间的关联很弱，更别说高效精准地信息查询。因此，需要利用现代信息技术和工具，结合飞机钣金成形制造地实际情况，合理选用信息及信息存储方式，飞机钣金成形相关的材料信息主要有陈述性信息、量化信息，因此可以保存在数据库中，飞机钣金诚信制造工艺方面的信息主要分为陈述性信息、模型信息，可以结合数学模型、数据库来存储信息，并构建和强化各种信息之间的关联。例如，毛坯数学模型、几何特征等飞机钣金成形加工工艺信息可以用电子表格保存，但管理难度较大，因此，可设置对应的表格文件名进行分类保存，构建信息之间的关联，便于管理。
2、数据库技术
飞机钣金成形制造相关信息数量庞大，类型众多，为了方便管理信息，需要利用数据库技术对信息进行分类，建立相应的数据库，以便为飞机钣金成形制造提供相关的材料信息、加工工艺流程、规范操作等信息，实现飞机钣金成形加工知识重复运用，从而更加高效地控制飞机钣金成形加工质量，确保飞机钣金成形工艺模型、参数的利用效率和精度。如图1所示，框肋零件回弹补偿工艺模型建模工具提取的信息可以利用XML与基于知识的弯边回弹预测工具实现集成，从而大大提高回弹补偿的效率和准确度。
3、信息规范技术
在飞机钣金成形制造过程中需要用到大量的信息，且信息之间存在千丝万缕的联系，但这些关联性很强的信息在同一载体时如果不进行有效管理，就很容易出现混乱。因此，在实际工作中可以利用信息技术实现信息之间的关联，可通过知识定义对信息进行规范处理，用编码量化信息。针对飞机钣金成形制造过程中具有代表性的信息可以CAD数据格式统一处理，避免数据异构，确保信息符合MBD标准，对信息进行有效管理，确保信息的特征、命名更加规范。针对各种飞机钣金成形加工数据的存储方式、数据格式以及相关成型信息等都要进行规范管理。
4、信息获取与利用技术
在飞机钣金成形制造过程中，各种信息存在差异，对应的信息获取方法也不同。在飞机钣金成形制造实际工作中可以通过数据库查询的方式来获取钣金成形加工的相关信息，查询到的结果可直接用于飞机钣金成形加工制造。可通过对飞机钣金成形加工操作平台及相关模具数据仓库进行优化，以确保能够高效获取和利用具有代表性的飞机钣金成形加工工艺流程以及加工模具等信息。
三、结束语
综上所述，随着现代信息技术的不断发展，数字化制造技术不断发展。目前我国已经在飞机钣金成形信息化方面获得了较大的发展，企业已经建立或正在建立符合自身实际情况的信息数据库，利用现代信息技术和工具管理飞机钣金成形加工的相关信息，但还不够，还需要不断加快飞机钣金成形信息化建设步伐，提升飞机钣金成形加工信息化水平，有效解决信息孤岛问题，有效保证信息的完整性，提高获取信息的效率以及钣金加工信息重复利用率的问题并没有得到妥善解决。利用顶层设计和统筹全局等方法可更好的研究信息化技术，提升整体水平。
参考文献：
[1]王俊彪， 韩晓宁， 刘闯. 飞机钣金零件多态模型几何信息定义方法[J]. 西北工业大学学报（02）：88-93.
[2]王俊彪， 陆兴海， 刘闯. 基于知识重用的飞机钣金工艺决策与智能设计[J]. 机械科学与技术（11）：7-10.
[3]吉晶晶， 廖文和， 郭宇， et al. 飞机钣金特征自动化建模技术研究[J]. 中国制造业信息化（11）：51-53+56.
[4]闫建华. 钣金成形信息化关键技术及应用[J]. 自动化应用（10）：60-61.