无模多点成形技术简介 -(2)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-02 原文发表时间:2007-07-03 人气:1

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该设备与国外同类研究相比，具有如下特点：

一体化的CAD／CAE/CAM/CAT软件系统：该软件是目前国际上多点成形计算机软件中规模最大、功能最多、考虑因素最全的系统，实现了多点成形过程的一体化处理。其CAD子系统根据零件的几何形状、材质、板厚等原始资料，采用NURBS方法进行曲面造型，进行工艺设计与计算；CAE子系统基于弹塑性大变形有限元程序，可以预测成形缺陷，计算回弹，确定关键的工艺参数，CAM子系统调节多点成形主机的上下基本体群，构造柔性成形面，并控制主机进行板材成形。

多功能的自动无模多点成形机：既能实现多点模具成形，又能模拟多点压机成形；而且既能进行整体成形，又能进行分段成形。

SM150型多点成形压力机

在此设备上己成形出大量的形状复杂、变形量大、表面质量好、尺寸比设备工作台面积大数倍的三维曲面成形件。而且，在实际工件的模拟实验中，对高速列车车头覆盖件流线型部分的不对称件也成功地进行了多点成形，取得了在国际同类成形设备中最好的效果。

（二）在多点成形理论方面：

在多点成形理论研究方面取得了一系列新进展，主要创新点有：

1．多点成形基本理论，提出了四种成形原理不同的、具有代表性的多点成形基本方式，即多点模具成形、多点压机成形、半多点模具成形及半多点压机成形。

2．缺陷产生机理：研究了多点成形中典型不良现象（压痕、皱纹、回弹、直边效应）的产生机理，并研制出这些缺陷的抑制方法。

3．工艺设计理论：提出了抑制压痕的工艺方法、消除直边效应的分段成形工艺方法、改变变形路径的工艺方法和无回弹的反复成形工艺方法。

4．设备设计理论：提出了基本体与基本体群设计方法。多点成形设备关键结构的设计方法和优化设计方法。

（三）在实用技术开发方面：

在大量实验的基础上，解决了一系列实用化关键技术，主要有：

1、无缺陷弹性垫技术：可以有效地抑制压痕，起皱等成形缺陷，使成形件的表面质量大大提高；

2、无回弹反复成形技术：即利用多点成形柔性化的特点，采用反复成形工艺方法，减小工件的回弹及材料内部的残余应力，实现板材小回弹或无回弹成形。

3．分段成形技术：即优化过渡区成形模型，进行大变形量、大尺寸零件的成形，实现小设备成形大工件，并使无模成形设备小型化。应用该技术已成形出超过设备工作台面积七倍的样件，扭曲面总扭曲角超过40G。

4．多道成形技术：对于变形量很大的制品，选取最佳路径多道成形，使成形过程中板材各部分变形尽量均匀，以消除起皱等成形缺陷，提高板材的成形能力。

5．闭环成形技术：即将自动控制技术与CAT、CAD结合起来，对成形后的工件进行三维测量，将测量的数据反馈到CAD系统，经过控制算法运算后，计算出基本体群形状的修正量，传递给控制系统再次成形，这样反复几次，可以达到精确的目标形状。

五、应用前景

不同形状、不同尺寸的大型三维曲面板制品在轮船、舰艇、飞机、航天器、陆地车辆、大型容器以及不锈钢雕塑等军工和民品上比比皆是。近年来，随着航空、航天、海运、高速铁路、化工以及城市建筑等行业的发展，对其需求也在不断地增加，但落后的扳金弯形方法己不能适应这种发展要求，三维曲面板制品生产迫切地需要先进的制造技术。无模多点成形技术已经成熟，可以直接用于实际生产。它特别适合于曲面板制品的多品种小批量生产及新产品的试制，所加工的零件尺寸越大、其优越性越突出。无模多点成形技术将在轮船和舰艇的外扳、飞机和航天器的蒙皮、车辆、大型容器和城市雕塑的覆盖件等三维曲面板制品加工中有着广阔应用前景，并将产生巨大的经济效益和社会效益。 (