精密金型は航空部品の研究開発を強化します

大型航空機、民間ドローン、eVTOL などのプロジェクトの加速的な推進により、{0} 精密複合成形金型複合コンポーネント開発の中核ツールとして機能します。これらはサンプルの寸法精度、内部気孔欠陥、アセンブリの互換性を直接決定するものであり、研究室ベースの研究開発から耐空証明や小規模バッチの試作に移行する航空宇宙用複合材料にとって重大なボトルネックとなっています。-国内の金型企業は、オートクレーブ ツール、航空宇宙-グレードの RTM 精密金型、低膨張インバー金型、炭素-金型の分野で継続的な進歩を遂げてきました。これらの進歩により、航空宇宙複合材コンポーネントの研究開発サイクルが短縮され、試行錯誤のコストが削減され、航空宇宙複合材産業チェーンの現地化が加速されます。--

I. プロセスの寸法

1.航空宇宙用複合部品これらは厳しい耐空アクセス要件の対象となり、成形寸法公差、キャビティの真空気密性、完全な領域温度-フィールドの均一性、コンポーネントの多孔性など、中核となる指標に厳格な必須基準を課しています。完全なデジタルおよび精密志向のプロセス対策によってサポートされ、「高精度、低欠陥、反復能力、安定した量産」を特徴とする航空宇宙用複合金型の研究開発-および製造システムが確立されました。-複合部品の開発効率と品質安定性を総合的に向上させます。

2.CAEシミュレーションによるプロセスの事前判断-:金型の設計段階では、硬化変形、熱機械結合、温度場分布を対象としたシミュレーション解析が導入されています。{{1}物理的な試行錯誤による成形が削減され、コンポーネントの研究開発サイクルが 30% 以上短縮され、試運転にかかる開発コストが大幅に削減されます。--

3.5-軸連動高速-加工プロセス:1 つのセットアップに統合された 5 軸加工を採用し、複雑な曲面を持つ大型キャビティの精密フライス加工を実行します。{{0}{1}繰り返しの再クランプによって生じる累積的な位置決め誤差は完全に排除され、航空宇宙部品の複雑な空気力学的プロファイルと高精度曲面の成形要件を正確に満たします。-

4.3D スキャンと三次元測定機 (CMM) を組み合わせたクローズドループ検査プロセス-:完全な-プロセス精度-検査の閉ループが確立されます。金型が完成すると、3D スキャンと CMM 機器を使用して全寸法精度の検証が行われます。-試作成形後、複合部品に対してリバース エンジニアリングのスキャンとモデリングが実行されます。{7}}キャビティ パラメータは硬化収縮と変形に関するデータに応じて変更され、完全な-リンク閉ループ-最適化を実現します。「設計-加工-検査-補償」。これは、航空宇宙用複合コンポーネントの準拠した研究開発には不可欠なプロセスです。

5.モジュラーインサート-の組み立てプロセス:超大型の航空宇宙用パネル{{0}タイプのコンポーネントの金型には、セグメント化されたインサート-で組み立てられたモジュラー複合構造が採用されています。これにより、難しい機械加工、高い残留熱処理応力、変形の傾向など、モノリシック大型金型に関する長年の業界の課題に効果的に対処できます。-コンポーネント構造の反復と最適化が必要な場合、完全な金型の再製造ではなく、局所的なインサートのみを交換する必要があります。このソリューションは、航空宇宙製品の高頻度の研究開発反復にうまく適応し、改造コストを削減します。-

II.技術的寸法

(1) モールド基材技術の継承

成形精度と安定性航空宇宙用複合コンポーネント高級モールド基板材料の性能に大きく依存しています。{0}国内の航空宇宙ツーリング技術の継続的なアップグレードにより、複合材料の硬化変形、寸法偏差、コスト管理などの重要な課題をターゲットとして、金型基材は差別化され、局所的かつ高性能の向上を達成しました。-多様な研究開発および量産シナリオに適合する基板選択システム-が構築されました。-

インバー合金基板:その熱膨張係数は炭素繊維複合材料の熱膨張係数とほぼ一致しており、複合材料の硬化によって生じる変形の偏差を最大限に相殺します。{0}これは、-一次耐荷重航空宇宙部品の大量生産-のための標準的な中核工具材料​​として機能します。インバー素材のブランク材は国内での躍進が実現し、海外の独占を打破しました。

炭素繊維BMI樹脂モールド基材：軽量工具と適切に適合した熱膨張特性という 2 つの利点をもたらし、大型部品の成形中の全体的な変形を効果的に軽減します。特大、高曲率の航空宇宙用複合部品の研究開発および試作に特に適しており、成形精度と工具適応性のバランスが取れており、大規模な航空宇宙用複合部品の製造に適した基板の一つに挙げられます。

ハイブリッド インバー-鋼工具:現在、国内の航空宇宙複合材料の研究開発プロジェクトに導入されている主流のソリューションであり、精密成形されたインバール製の表面シートと高強度鋼{{1}{2}の背面プレートを組み合わせた複合構造を特徴としています。{0}この設計は、成形精度、工具の剛性、製造コストの最適なバランスを実現します。 Invar フェースシートは複合成形の熱整合精度を保証し、スチール製バックプレートは金型全体の剛性を高め、材料消費コストを削減します。{6}これは、航空宇宙の二次-耐荷重-コンポーネントや主要な構造コンポーネントのほとんどの研究開発および小規模-バッチ試作-生産シナリオに適合します。

(2) デジタルフルプロセス研究開発システム-

-徹底したデジタル-技術の導入により、業界は、設計から検証までエンドツーエンドのデータ接続とインテリジェントな最適化を実現する、-プロセスのクローズド-ループの研究開発システムを構築しました。-

完全なシステムがカバーしますコンポーネントの DFM (Design for Manufacturability) 成形性解析、精密金型の構造設計、複合硬化シミュレーション、5- 軸精密加工、フル-次元 3D 検査および試作成形の検証と最適化-. 仮想-シミュレーション テクノロジーは、成形欠陥、構造の逸脱、異常な樹脂の流れなどの問題を事前に特定し、従来の物理的な試行錯誤を置き換え、プロトタイプの反復と研究開発サイクルを大幅に削減します。--これに基づいて、デジタル ツイン テクノロジーが適用されます。-金型に取り付けられた高精度の温度および圧力センサーは、シミュレーション システムに入力されるリアルタイムの成形条件データを収集します。-実際の試験-成形データにより、モールド ランナー、温度{11}}制御、シール-構造の設計が繰り返し最適化されます。の好循環「仮想シミュレーション - 物理加工 - データ フィードバック - 継続的最適化」航空宇宙用複合金型の設計精度と成形安定性を総合的に向上させる製品です。