一、引言
大截面材料零件往往都是一些重要的承力件，它不但需要满足较高的刚度和韧性指标，而且要满足较大的疲劳及损伤容限要求。为了满足这些指标，保证零件内部材料纤维流线性，通常采用大截面材料弯曲成形后加工，而短的大截面材料零件由于毛料短装夹困难、毛坯的初始应力较大、加工产生翘扭曲变形等对扭曲冷校形困难极大，常规的扭力机无法装夹，手动扳扭更无法实现，扭曲冷校形仍然是目前相应抑制加工变形的重要工艺措施,是保证其加工质量不可缺少的重要手段,但相关的技术和资料十分有限，研究其校形过程控制是该类零件准时交付的关键。
二、复杂大截面材料扭曲变形冷校形技术瓶颈分析
1.复杂大截面材料结构分析
复杂变截面材料的毛料弯曲冷成形时，其弯曲抗力很大，且由于毛料自身的应力释放引起的扭曲、翘曲变形、凹陷等，虽满足毛料公差及表面要求，但为了保证后续加工壁厚尺寸公差，在弯曲成形过程中均需消除。同时，由于零件截面的形状均为典型的不对称复杂
变截面结构，零件加工后的应力释放易引起局部的弯曲、扭曲、马刀弯变形，需对照构
架检验样板校形理论外形面，但不等厚的变截面复杂外形极易使校形过程出现校裂、回
弹等问题，影响零件质量。
2.复杂大截面材料冷校形支撑点、压点位置及支撑点跨距参数分析
对于细长零件，压弯校形的压点位置通常选择在零件变形的凸起点，支撑点选择在变形的凸起点的两侧，两支撑点的跨距可以选择较小的跨距;扭曲校形采用扭力机或手动扳扭即可，压力值和扭力值都可选择较小，回弹量较小。而对于复杂大截面材料，校形的压点位置在选择这种变形凸起点处的同时，宽度方向还要选择合适的位置，同时还要考虑零件大截面厚度尺寸、大回弹力、大压力值、内应力不均匀等引起的扭曲变形等因素，特别是多点扭曲校形，由干涉及的因素较多，为工人操作及工装设计方便，通常采用四点扭曲校形的方法计算较为简单，并结合零件的结构利用有限元分析相关软件对材料内应力引起的变形进行理论分析，计算出四点校形所需的使力点、校形跨度、压力值、过压量等相关理论参数。
在理论压力值初步确定之后，大型变截面厚尺寸毛料四点压弯成形工艺策划还
要重占考虑以下难点:一是校形垫块、压块设计制作及连接方式的设计，二是校形具体
操作方法、步骤、压力值及过压量的分配，以及校形后的检测等因素;
3.复杂大截面材料压力值与过压量分析
在复杂大截面材料冷校形过程中，零件不仅发生塑性变形，还同时存在弹塑性变
形。由于弹性变形是可逆的，塑性变形是不可逆的，所以弹塑性弯曲后必然有一部分得
到恢复，另一部分被残留下来。校形后弹性变形的恢复就是回弹，为了克服回弹，对于发生弯曲变形的零件，通常会施加大于理论校形需要的施加力，使零件实际上是弹塑性变形大于零件理想的几何形状，以便校形回弹后，残留下来的刚好满足理想的几何形态,
这个大于零件理想几何形状的部分就是过压量。
复杂大截面材料四点压弯成形可以实现以弯曲的方法达到扭曲的效果，其压力值、过压量与材料的材质、材料截面结构特征有着密切的关系。由于一般的零件扭曲或翘曲变形，其对角变形量是不一致的，在弯曲成形时，压头的压点到桥型压块两端的距离上变形量成反比，变形量越大，距离越近。通常校形的过压量选择为弯曲量的1.5~2倍。
4.复杂大截面材料四点压弯成形检测方法及校弯、校扭补加工判定方法
复杂变截面材料零件由于是采用大截面的材料沿长度方向弯曲后再加工，理论型面一侧的检查分为毛料校弯后检测、零件校形后检测;对接面一侧的检测主要是多次校形过程引起对接面变形后的校平。对于毛料的弯曲主要是型面的校弯以及校正过程中对型面扭曲和对接面弯曲的校形，这个过程用切面样板对比弯曲的型面，用直尺对比校形后的对接面，再用塞尺进行间隙检查校正质量;对于不同的变形现象采用不同的量具:对 于弯曲变形一般采用切面样板、塞尺;对于扭曲、翘曲变形一般采用构架样板、寨尺:对于马刀弯变形的检测一般使用外形样板、平尺和塞尺;对于复杂变截面对接材料零件变形，往往会出现四个角的个别一个或几个翘曲或扭曲现象，这就需要综合比对，以上工具都会用到，具体是校弯还是校扭加工，判定方法是单个角翘曲采用校弯加工，斜对角翘曲或扭曲采用校扭加工，若三个角都翘曲或扭曲采用先斜对角校扭加工再校弯加工。
三、结束语
在复杂大截面材料扭曲变形的冷校形过程中，一定要针对材料的具体截面形状及
结构，从冷校形支撑点、压点位置及支撑点跨距参数、冷校形过程压力值与过压量以及
检测方法及校弯和校扭补加工判定方法等方面开展分析。本文通过四点压弯方法研究解
决了三点压弯及两点校扭无法解决的变截面材料扭曲问题，形成一套安全可靠的复杂
大截面材料扭曲变形的冷成型方法;但文中关于变形的分析以及成形过程对变形控制
办法均为基于典型零件的分析，由于该类材料零件结构截面复杂，初始内应力分布不均，
冷成形过程中内应力释放变形具有不确定性，因此，即使同牌号、同截面、同批次材料
也存在一定差异，但成形方法基本相同。
参考文献:
[1]孙杰,柯映林,大型整体结构件数控加工变形校正的关键技术研究.杭州:机械工程学报,2003.
[2]陈浩,曲中兴,张立武.航空航天整体结构件新型校形技术研究现状.西安:航天制造技术，
2016.
