西安飛機工業(yè)（集團）有限責任公司高級工程師倪興屹先生進行項目路演。

10月12日 北京，第三屆中國航空創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽全國總決賽在全國雙創(chuàng)周北京會場成功舉辦。

本屆中國航空創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽由中國科學技術(shù)協(xié)會指導，由中國航空學會、商務(wù)部投資促進事務(wù)局、航空企業(yè)科協(xié)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、中國科協(xié)軍民融合學會聯(lián)合體聯(lián)合主辦，北京航空航天學會、國翊創(chuàng)新科技（北京）有限公司承辦，旨在匯聚國內(nèi)最具潛力的航空產(chǎn)業(yè)項目、挖掘頂尖創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才、發(fā)現(xiàn)重大突破性技術(shù)、創(chuàng)業(yè)明星企業(yè)。

本屆大賽歷時半年，經(jīng)歷項目征集、路演選拔等環(huán)節(jié)，最終，20個進入決賽的項目齊聚中關(guān)村國家自主創(chuàng)新示范區(qū)會議中心，進行公開路演競技，分別決出創(chuàng)新組、創(chuàng)業(yè)組一二三等獎。

創(chuàng)業(yè)項目 | 基于數(shù)值模擬的飛機多形態(tài)半管精確成形技術(shù)研究及應(yīng)用

參賽團隊 | 西安飛機工業(yè)（集團）有限責任公司

路演嘉賓 | 倪興屹 

我們確保了國產(chǎn)大運輸機Y20、大型客機C919、大型水路兩棲飛機AG600等代表我國技術(shù)綜合實力、彰顯我中華國微威的大國重器的順利研究，為飛行安全、戰(zhàn)時出勤率提供了有力的保障。

——倪興屹

  項目路演實錄  

尊敬的各位專家、各位領(lǐng)導：大家早上好。我的參賽項目是基于數(shù)值模擬的飛機多形態(tài)半管精確成形技術(shù)研究及應(yīng)用。

航空工業(yè)西安飛機工業(yè)是我國大型軍用飛機的研制生產(chǎn)基地、國家一級企業(yè)，先后研制生產(chǎn)了30余種型號的軍民用飛機，為我國國民經(jīng)濟做做出了不小的貢獻。

設(shè)計一個發(fā)動機需要4年的時間，而制造一個高性能的發(fā)動機需要40年的時間，飛機制造同樣是如此。管路好比飛機的血脈，被廣泛應(yīng)用于飛機燃油、操控等系統(tǒng)。受空間結(jié)構(gòu)、成型極限、批量等因素影響，大量各種結(jié)構(gòu)形式的半管，會面臨多品種、小批量，且成型易壓扁、起皺、破裂等難題。傳統(tǒng)方法主要依靠擠捏經(jīng)驗、反復(fù)敲擊、切割的落地方式進行。廢品率高、質(zhì)量差、效率低，一直是制約飛機研制、批產(chǎn)的技術(shù)瓶頸之一。為了滿足Y20等國防重器對管路更高可靠性要求，我們立項研究高壽命、精確的成形技術(shù)。

關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點。針對大曲率半彎管外側(cè)毛坯面積差異大、成形過程受力不均、易壓偏、起皺、破裂等共性問題，我們創(chuàng)造了對稱件S形組合后變形互補、受理、毛坯精準展開局部斷邊減阻、模具局部加梗增加組的壓邊阻力強若結(jié)合的拉伸成形技術(shù)。針對T形三通半管，因前后結(jié)構(gòu)不對稱、成形過程受力不均衡，難以同時克服中部起皺、放邊破裂互相矛盾等問題，對此我們創(chuàng)造了工藝耳片結(jié)合拉延埐局部增阻，實現(xiàn)高脹形中部防皺、低壓邊阻力放邊緩裂，且受理平衡的拉深成形技術(shù)。

西安飛機工業(yè)（集團）有限責任公司高級工程師倪興屹先生進行項目路演。

針對大長寬比、共性半扁管，因各截面深度差大，且大型模型模具加工變形、易出現(xiàn)壓扁見習不均，拉伸同時起皺、開裂相互矛盾的問題，我們提出了曲面等高封壓邊、毛坯長端加料、柔性加墊以實現(xiàn)長邊增加阻脹形防皺、寬邊降阻緩裂的拉深成形技術(shù)。針對大厚度、地強度、低延伸率的鋁合金三通彎半管，對材料塑性差、易壓偏需帶余量成形、成形過程易起皺、易開裂、成形后難切割等共性問題，我們提出了一種中部剛性、對向壓緊的凈邊沖壓新方法，對精確毛坯中部起皺區(qū)施加可控反向支撐力，達到防皺、防偏目的，實現(xiàn)了自動化凈邊成形。

針對飛機半管品種多、薄板成形易壓偏、起皺、割裂，工藝方法通用性差的問題，我們提出了一種技術(shù)通用性強的柔性對向壓緊沖壓新技術(shù)。其原理是將半固態(tài)粘性截至，密閉于體積自適應(yīng)體調(diào)整的通用下模內(nèi)，達到了對板料施加持續(xù)、柔性反向支撐力防皺的目的，其有點是模具成本低，不受產(chǎn)品形狀限制。

我們共取得了19項完全屬于我公司的知識產(chǎn)權(quán)成果，獲發(fā)明授權(quán)6項目、受理2項、新型授權(quán)3項，發(fā)表論文5篇，形成規(guī)范3份。先后榮獲 “陜西省職工發(fā)明創(chuàng)造獎”，“陜西省國防科技進步一等獎”、“中國國防職工創(chuàng)新成果二等獎”等榮譽。

我們的優(yōu)勢如下。第一，產(chǎn)品壽命指標高、變薄率是判斷壽命指標標準，我們典型產(chǎn)品最大變薄率分別為18%、12%、12%、5%、8%。由于國內(nèi)行業(yè)標準允許極限，經(jīng)測試疲勞收枰提高了40%~70%。優(yōu)勢二，加工產(chǎn)品成本低，研究成果獲得大量可應(yīng)用試驗數(shù)據(jù)，可以不經(jīng)過實物投產(chǎn)，及時發(fā)現(xiàn)、消除起皺、破裂等缺陷，避免模具重復(fù)投產(chǎn)、反復(fù)試錯生產(chǎn)巨額浪費，可平均降低研制成本60%。優(yōu)勢三，機械化程度高，實現(xiàn)多數(shù)半管成形過程中的零割、零敲擊、零缺陷，一次精確成形，提高平均成形效率達數(shù)倍，部分產(chǎn)品實現(xiàn)自動化沖壓，提升成形效率數(shù)十倍。

我們的產(chǎn)品共完成了300余項產(chǎn)品上萬件零件推廣、產(chǎn)品加工質(zhì)量及效率提升，總體技術(shù)成熟達7級。

應(yīng)用需求市場方面。我們能夠高效率、低成本生產(chǎn)高壽命飛機產(chǎn)品。國內(nèi)正在量產(chǎn)的型號飛機共涉及半管5000余項，年產(chǎn)量達數(shù)萬件，一直是勞動密集的產(chǎn)業(yè)。因此我們急需加快解決方式落后、質(zhì)量差、效率低下等生產(chǎn)難題，全面推廣后年利潤至少可達7500萬。

軍事意義上面，該成果確保了國產(chǎn)大運輸機Y20、大型客機C919、大型水路兩棲飛機AG600等代表我國技術(shù)綜合實力、彰顯我中華國微威的大國重器的順利研究，為飛行安全、戰(zhàn)時出勤率提供了有力的保障。

經(jīng)濟、社會效益上，我們近3年自行實施效益累計達8400萬，預(yù)計5年內(nèi)可實現(xiàn)年效益5000萬，將助推更多國際暢銷機型關(guān)鍵部件落戶國內(nèi)賺取外匯；為加速我國航空產(chǎn)業(yè)及校友產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展提供了新機遇。

發(fā)展目標上，我們希望成為行業(yè)內(nèi)該制造技術(shù)的領(lǐng)先者和優(yōu)秀的零件供應(yīng)商，可對需求方進行技術(shù)轉(zhuǎn)讓或提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。發(fā)展模式上，我方出技術(shù)，進行股份制合作經(jīng)營、成果分享。股份分配方面我公司占51%，投資方占49%。

我們近期計劃，建立大數(shù)據(jù)工藝知識庫，形成完善的技術(shù)體系，加快提高項目技術(shù)成熟度，為全面工程化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。在風險防控方面，我們會為合作方提供完整的生產(chǎn)線規(guī)劃、成熟的產(chǎn)品加工技術(shù)方案，降低合作方投資風險。

  參賽團隊及項目簡介  

大直徑管路作為飛機的動脈，在飛機的液壓、燃油等系統(tǒng)應(yīng)用廣泛;飛機的發(fā)動機、方向舵、起落架等核心部件都依賴于管路提供能量實現(xiàn)相應(yīng)功能。因此提升管路質(zhì)量是確保飛行安全、戰(zhàn)時出勤率的保障，直接決定著戰(zhàn)爭勝負。

國內(nèi)飛機大直徑管路特點是品種多、批量小、以半管加工為主、且多型號混線模式生產(chǎn)，實現(xiàn)機械化加工成本高、難度大。長期處于依靠技能經(jīng)驗多道次停頓、敲擊除皺、切割緩裂的落后加工現(xiàn)狀，急需解決半管加工機械化程度低、壽命指標低的難題。

本項目通過開展半管常用材料的物性參數(shù)和成形工藝性研究，采用了數(shù)值模擬與材料流動控制相結(jié)合的方法，掌握了克服多種半管成形缺陷的關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)多種飛機半管低成本、高效率精確成形；突破了國內(nèi)飛機半管品種多、批量小、基數(shù)大、混線模式生產(chǎn)現(xiàn)狀難以實現(xiàn)機械化批產(chǎn)的技術(shù)瓶頸。