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[摘 要]飞机钣金零件在飞机的整个制造工艺中起着重要的作用，对于飞机的钣金零件的展开是比较麻烦的，因此它具备复杂性。本文中将会详细的分析钣金零件展开计算方法。希望可以为以后的实践活动提供理论方面的基础。
[关键词]飞机钣金零件；展开计算方法；应用研究
中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）17-0007-01
钣金零件是直接可以影响到飞机的外形准确度和结构的承载能力的，所以说它在飞机的结构组成中是占据着十分重要的地位的，而钣金零件的制造工艺也能够在很大的程度上影响到飞机整体的制造流程[1]。我们所了解到的飞机钣金零件的展开，其实就是一种变立体为平面的过程，改三维为二维的过程。这些在飞机的制作流程中都是十分重要的，而且一系列的实践活动证明，钣金零件的展开可以有效的提高飞机整体制造的效率。但是，我们所知道的飞机所用到的钣金零件的种类是特别多的，它变形的结构也不一样，因此我们需要多种方法来进行计算的。
一、 飞机钣金零件展开后的特点及面临的问题
（一）飞机钣金零件展开特点概述
飞机钣金零件的展开过程本就是和成形的过程是相反的，它也可以说是成形过程的反过程。它其实就是一种三维立体变成二维平面的过程，但是在这个展开的过程中会受到多种因素的影响，所以展开的过程也不是一帆风顺的。在影响板件零件展开过程中最重要的因素主要表现再以下几个方面：材料的性能也是存在差别的。因为所选用的材料不可能一模一样的，它们都是有着自己独特的特征的；材料的结构性能，对于飞机所用到的材料类型不可能只有一种，所以会有很多种的选择；加工成型。对于这方面，因为在加工的过程中会选择不同的加工技艺，所以最后造成的结果自然也是不同的。
（二） 飞机钣金零件展开面临的问题
正是由于这些零件的类型是多种多样的，所选择的材料种类也很多，这就在一定程度上造成了钣金零件的展开成为了一个很麻烦的问题：第一，很多的钣金零件是有着复杂的曲面外形的，而且这种曲面还是那种不可展开的曲面，这样主要是为了满足飞机气动的外在要求。第二，对于一部分的钣金零件展开进行计算的时候，不仅需要计算外形面，还需要计算内部结构特征的展开。第三，半径零件的结构中一般都会装配有公差要求。比如说是：下陷、孔等。这些就对毛料展开提出了比较高的要求。第四，对于一个比较成熟的展开的方案来说，是一定会考虑到不同的材料所展现出的不同特征的，一定要时时刻刻的考虑到材料自身的特殊性[2]。
三、 飞机钣金零件展开的计算方法分类
关于飞机钣金零件展开的计算方法，已经有很多相关的学者进行了研究，对此也提出了很多的展开计算方法。针对不同的钣金零件是可以用到不同的计算方法的，目前比较常见的几种计算方法，以及他们使用的钣金零件材料范围，我们具体的可以参考下表：
（一）经验公式的方法
那些对于传统的钣金零件的毛坯的计算，这种方法的要点主要是，建立展开的经验公式，当然这些都是要基于实验和相同的面积、相同的长度的理论基础之上的。然后再去查相关表格中的数据，在这个基础之上再去计算需要计算的数据。当然如果我们用到的材料是不一样的，那么我们所用到的经验公式也一定不会一样的。我们就以框助零件来作为例子，简单的分析一下。图一是框助零件直弯边的一个展开图：
根据上图所展现的，H代表的就是弯边高度，中心角用α来表示，M则是弯边的一个斜角值，零件的厚度为δ，弯曲内半径是r，弯曲起始线到弯边交线之间的距离为X，根据公式我们可以知道：
X=（r+δ）tanα/2=（r+δ）tan（900±M）
需要用到的经验公式：
d=H/cos M-m
通过这些公式代入具体的数据进行运算，我们就可以得到d的值，然后就可以确定钣金零件的展开长度了。我们可以利用上面提到的经验公式来对所需要计算的值进行详细的计算了。
（二） 滑移线的方法
这种方法有着自己的基本理论，那就是它利用的是滑移线的一些既定的特征来进行相关的求解，但是要针对比较具体的塑性加工过程，以此来建立起来滑移线场。在上世纪七十年代末，相关的学者就运用到了这样的方法来进行计算过，但是当时还是不太被人所知道，當前情况则是这方法和计算机完美的结合在了一起，这样就实现了计算毛料过程的自动化。
（三） 势场模拟的方法
这种计算放法是在上世纪八十年代出现的，它也是用来计算毛料的方法，最有代表性的就是电模拟法、流体模拟法等等。它主要是需要一定的假设条件，通过相似性的相关理论来实现的。适用于各种边界形状的钣金零件展开问题。但是因为它是建立在一定的假设基础之上的，所以得出的结论必然也是比较的理想化的。
（四）几何映射的方法
这种计算方法还有另外的一个叫法，那就是几何模拟法。它一般不会去考虑边界条件、金属的塑性流动等。它主要就是针对钣金零件的成形过程，以此来提出那种很像是预测分析的方法，它有一个十分明显的特征，那就是计算的时间比较的短，能够很快速的算出最后的结果，但是也是因为它的预测分析性质，所以它很难反映整个的成形的过程。
（五）解析的方法
它最重要的目的就是要得到零件成形过程中的初始应变分布。但是想要实现这样的目的，是需要从成形的规律中来寻找零件的初始应变规律的。它比较使用于那种已经知道了变形规律的简单的解析形状，不适用那种外形复杂的情况，它的应用范围也是比较有限的。
（六）反向模拟的方法
它主要就是通过采用数值模拟的方法来提供毛坯外形的计算方法。随着网络技术的不断发展，这种方法在钣金成形的分析过程中被使用的越来越广泛。通过对所给出的数据进行模拟和分析，就大概的可以提供出来最终的计算方法了，正是由于这种便利性才使得它能够被广泛的应用。
总结：
飞机钣金零件在飞机的整个制造的流程中都是有着比较重要的作用的。钣金零件的展开在钣金零件的制作中也是关键的环节，但是钣金零件的种类多种多样、千差万别，所以它的展开计算方法也是多种多样的，我们需要根据所选用的钣金零件的具体特征，来选择更加合适的展开计算方法，以此来保证分机钣金零件制造工艺的流程可以更加高效的进行。
参考文献
[1] 卢元杰，刘闯，王俊彪.飞机钣金零件展开计算方法的研究和应用现状[J]. 航空制造技术，2008，21：86-89.
[2] 吴建军，郭军.钣金零件毛坯展开计算方法研究进展[J]. 航空制造技术，2011，19：26-31.
[关键词]飞机钣金零件；展开计算方法；应用研究
中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）17-0007-01
钣金零件是直接可以影响到飞机的外形准确度和结构的承载能力的，所以说它在飞机的结构组成中是占据着十分重要的地位的，而钣金零件的制造工艺也能够在很大的程度上影响到飞机整体的制造流程[1]。我们所了解到的飞机钣金零件的展开，其实就是一种变立体为平面的过程，改三维为二维的过程。这些在飞机的制作流程中都是十分重要的，而且一系列的实践活动证明，钣金零件的展开可以有效的提高飞机整体制造的效率。但是，我们所知道的飞机所用到的钣金零件的种类是特别多的，它变形的结构也不一样，因此我们需要多种方法来进行计算的。
一、 飞机钣金零件展开后的特点及面临的问题
（一）飞机钣金零件展开特点概述
飞机钣金零件的展开过程本就是和成形的过程是相反的，它也可以说是成形过程的反过程。它其实就是一种三维立体变成二维平面的过程，但是在这个展开的过程中会受到多种因素的影响，所以展开的过程也不是一帆风顺的。在影响板件零件展开过程中最重要的因素主要表现再以下几个方面：材料的性能也是存在差别的。因为所选用的材料不可能一模一样的，它们都是有着自己独特的特征的；材料的结构性能，对于飞机所用到的材料类型不可能只有一种，所以会有很多种的选择；加工成型。对于这方面，因为在加工的过程中会选择不同的加工技艺，所以最后造成的结果自然也是不同的。
（二） 飞机钣金零件展开面临的问题
正是由于这些零件的类型是多种多样的，所选择的材料种类也很多，这就在一定程度上造成了钣金零件的展开成为了一个很麻烦的问题：第一，很多的钣金零件是有着复杂的曲面外形的，而且这种曲面还是那种不可展开的曲面，这样主要是为了满足飞机气动的外在要求。第二，对于一部分的钣金零件展开进行计算的时候，不仅需要计算外形面，还需要计算内部结构特征的展开。第三，半径零件的结构中一般都会装配有公差要求。比如说是：下陷、孔等。这些就对毛料展开提出了比较高的要求。第四，对于一个比较成熟的展开的方案来说，是一定会考虑到不同的材料所展现出的不同特征的，一定要时时刻刻的考虑到材料自身的特殊性[2]。
三、 飞机钣金零件展开的计算方法分类
关于飞机钣金零件展开的计算方法，已经有很多相关的学者进行了研究，对此也提出了很多的展开计算方法。针对不同的钣金零件是可以用到不同的计算方法的，目前比较常见的几种计算方法，以及他们使用的钣金零件材料范围，我们具体的可以参考下表：
（一）经验公式的方法
那些对于传统的钣金零件的毛坯的计算，这种方法的要点主要是，建立展开的经验公式，当然这些都是要基于实验和相同的面积、相同的长度的理论基础之上的。然后再去查相关表格中的数据，在这个基础之上再去计算需要计算的数据。当然如果我们用到的材料是不一样的，那么我们所用到的经验公式也一定不会一样的。我们就以框助零件来作为例子，简单的分析一下。图一是框助零件直弯边的一个展开图：
根据上图所展现的，H代表的就是弯边高度，中心角用α来表示，M则是弯边的一个斜角值，零件的厚度为δ，弯曲内半径是r，弯曲起始线到弯边交线之间的距离为X，根据公式我们可以知道：
X=（r+δ）tanα/2=（r+δ）tan（900±M）
需要用到的经验公式：
d=H/cos M-m
通过这些公式代入具体的数据进行运算，我们就可以得到d的值，然后就可以确定钣金零件的展开长度了。我们可以利用上面提到的经验公式来对所需要计算的值进行详细的计算了。
（二） 滑移线的方法
这种方法有着自己的基本理论，那就是它利用的是滑移线的一些既定的特征来进行相关的求解，但是要针对比较具体的塑性加工过程，以此来建立起来滑移线场。在上世纪七十年代末，相关的学者就运用到了这样的方法来进行计算过，但是当时还是不太被人所知道，當前情况则是这方法和计算机完美的结合在了一起，这样就实现了计算毛料过程的自动化。
（三） 势场模拟的方法
这种计算放法是在上世纪八十年代出现的，它也是用来计算毛料的方法，最有代表性的就是电模拟法、流体模拟法等等。它主要是需要一定的假设条件，通过相似性的相关理论来实现的。适用于各种边界形状的钣金零件展开问题。但是因为它是建立在一定的假设基础之上的，所以得出的结论必然也是比较的理想化的。
（四）几何映射的方法
这种计算方法还有另外的一个叫法，那就是几何模拟法。它一般不会去考虑边界条件、金属的塑性流动等。它主要就是针对钣金零件的成形过程，以此来提出那种很像是预测分析的方法，它有一个十分明显的特征，那就是计算的时间比较的短，能够很快速的算出最后的结果，但是也是因为它的预测分析性质，所以它很难反映整个的成形的过程。
（五）解析的方法
它最重要的目的就是要得到零件成形过程中的初始应变分布。但是想要实现这样的目的，是需要从成形的规律中来寻找零件的初始应变规律的。它比较使用于那种已经知道了变形规律的简单的解析形状，不适用那种外形复杂的情况，它的应用范围也是比较有限的。
（六）反向模拟的方法
它主要就是通过采用数值模拟的方法来提供毛坯外形的计算方法。随着网络技术的不断发展，这种方法在钣金成形的分析过程中被使用的越来越广泛。通过对所给出的数据进行模拟和分析，就大概的可以提供出来最终的计算方法了，正是由于这种便利性才使得它能够被广泛的应用。
总结：
飞机钣金零件在飞机的整个制造的流程中都是有着比较重要的作用的。钣金零件的展开在钣金零件的制作中也是关键的环节，但是钣金零件的种类多种多样、千差万别，所以它的展开计算方法也是多种多样的，我们需要根据所选用的钣金零件的具体特征，来选择更加合适的展开计算方法，以此来保证分机钣金零件制造工艺的流程可以更加高效的进行。
参考文献
[1] 卢元杰，刘闯，王俊彪.飞机钣金零件展开计算方法的研究和应用现状[J]. 航空制造技术，2008，21：86-89.
[2] 吴建军，郭军.钣金零件毛坯展开计算方法研究进展[J]. 航空制造技术，2011，19：26-31.