多点成形技术简介
多点成形工艺技术
多点成形工艺技术多点成形工艺技术是一种将材料通过多重点位进行连续成形的方法,它相对于传统的单点成形工艺更加高效和精确。
多点成形工艺技术广泛应用于航空航天、汽车、电子、医疗器械等领域。
首先,多点成形工艺技术可以提高生产效率。
传统的单点成形工艺需要通过多次定位和加工来完成产品的成形,而多点成形工艺可以同时进行多个点的成形,可以大大提高生产效率。
例如,在汽车制造过程中,传统的车身焊接工艺需要多次定位来完成焊接,而多点成形工艺可以同时进行多个焊点的连接,大大提高了焊接速度。
其次,多点成形工艺技术可以提高产品质量。
多点成形工艺可以通过同时施加多个力量在不同的点位上,可以更加均匀地分散应力,减少工件变形和缺陷的产生。
在航空航天领域,多点成形工艺技术可以用于制造薄壁结构件,确保其在高温和高压环境下的稳定性和安全性。
此外,多点成形工艺技术还可以实现复杂形状的加工。
由于可以通过多个点位同时施加力量,多点成形工艺可以实现对复杂形状的材料加工,如曲面、扭曲形状等。
这在制造高精度的模具、工装等方面具有重要意义。
多点成形工艺在医疗器械制造领域也可以应用,例如可以用于制造人工心脏瓣膜,以满足患者对个性化和精确化治疗的需求。
然而,多点成形工艺技术也存在一些挑战和局限性。
首先是设备和工艺的复杂性。
多点成形工艺需要一个精密的控制系统来同时控制多个点位的加工,这对设备的制造和维护都提出了更高的要求。
其次,多点成形工艺的优势在于可以实现多点同步加工,但是对于一些较大尺寸的工件,多点成形工艺可能并不适用,因为需要很大的力量来同时加工多个点位。
综上所述,多点成形工艺技术是一种提高生产效率和产品质量的重要工艺方法。
尽管它存在一定的挑战和局限性,但其广泛的应用前景和技术的不断创新仍然使其受到了广泛的关注和研究。
未来,随着科技的不断发展和工艺技术的进步,多点成形工艺技术将进一步完善和推广,为各个领域的制造业带来更高效、精确的生产方式。
多点成形技术的发展和应用
[] 胡祖尧 邓宏运 , 舟. 锰 钢铸造 生产及应用 实例 [ . 2 章 高 M]
,
北京 : 学工业出版社 化
.
.
2 0. 01
息 , 此 基 础 上 抓 住 矛 盾 的 主 要 方 面 , 出 正 确 的 判 在 作
断 并 给 出 相 应 的 对 策 , 通 过 生 产 工 艺 的 改 进 , 最 再 并 终 以产 品 检 测 和 使 用 的 结 果 来 验 证 。
程 中未发生任何碎裂 , 取得了令人满意的效果 。
参 考 文 献
4 结束 语
产 品 的 失 效 因 素 分 析 作 为 质 量 监 控 体 系 中 的 一 环 具 有 一 定 的 挑 战 性 ,需 要 分 析 者 搜 集 各 方 面 的 信
[] 1 罗秋生・ 高锰钢 铸件裂纹缺陷分析及 控制 [ ・ J 一重技术, ]
于 板 材 光 滑 曲 面 的 形 成
1 金属 板 材 多 点成 形 技 术
多 点 成 形 ( 称 MP ] 基 本 原 理 是 将 传 统 的 模 简 F) 的 具 离散 成规则 排列 且 可调 高 度 的冲头 ( 基 本 体 ) 由 或 .
212 基 本 体 的 排 列 与 数 量 .I 同 一 侧 基 本 体 的 排 列 一 般 是 方 格 式 排 列 . 以 前 国
接 触 面 积 小 . 引起 材 料 应 力 集 中产 生 压 痕 和 皱 褶 易
随 着 现 代 工 业 的 发 展 .金 属 板 材 成 形 件 的 需 求 量 越来 越大 . 求 越来 越 高 . 别是 船 舶制 造领 域 由于船 要 特
体 曲 面 复 杂 , 板 的 大 小 、 状 多 变 . 需 板 材 加 工 的 外 形 急
多点数字化成形装备在国防工业中的应用研究
多点数字化成形装备在国防工业中的应用研究随着科技的不断发展,数字化成形技术在国防工业中的应用日益广泛。
多点数字化成形装备作为数字化成形技术的重要组成部分,在国防工业中发挥着重要作用。
本文将从多点数字化成形装备的概念、技术特点、应用领域和优势等方面,对其在国防工业中的应用进行研究和探讨。
多点数字化成形装备,简称为多点成形装备,是一种利用计算机辅助设计(CAD)和数字化控制(CNC)技术实现的数字化成形装备。
它通过将物体的三维模型通过CAD软件转化为控制程序,并通过CNC设备控制多个变形工具,从而实现对物体的精确成形。
该装备具有高精度、高效率、高灵活性和可重复操作等特点。
在国防工业中,多点数字化成形装备广泛应用于航空航天、军事装备制造和兵器研发等领域。
首先,多点数字化成形装备在航空航天领域中有着重要的应用价值。
航空航天领域的零部件制造需要高精度的成形技术,而传统的加工方法往往无法满足要求。
多点数字化成形装备能够根据设计要求快速制造复杂的零部件,具有灵活性和高效率的优势。
其次,多点数字化成形装备在军事装备制造领域也发挥着重要作用。
军事装备对精密部件的需求很高,而多点数字化成形装备能够通过控制多个变形工具实现高精度成型,能够满足军事装备制造的需求。
此外,多点数字化成形装备在兵器研发中也具有广泛应用前景。
兵器研发对于模型制造和产品快速成形的需求迫切,而多点数字化成形装备能够快速制造精确的模型和零部件,提高了研发效率和精度。
多点数字化成形装备在国防工业中的应用具有一些优势。
首先,多点数字化成形装备能够大大缩短制造周期。
传统的制造方法需要进行多次加工和检验,时间消耗较长。
而多点数字化成形装备在一次成形过程中即可完成多个工序,大大提高了制造速度。
其次,多点数字化成形装备能够提高产品的精度和一致性。
由于其高精度的成形能力,可以减少人为因素对产品品质的影响,提高了产品的一致性和可靠性。
此外,多点数字化成形装备还具有灵活的设计和生产能力。
演讲资料:多点模具成形技术
弹性垫厚 度及变形
多点模具针控制
实用化多点成形技术
2பைடு நூலகம்分段成形技术
对于尺寸大于设备成形尺寸的零件,可以逐段、分片连 续成形,在这种成形方式中,板材分成若干个区:已成 形区、过渡成形区及未成形区。这几个区域在变形过程 中是相互影响的,过渡区中基本体群成形面的几何形状 对分段成形效果具有决 定性作用,过渡区的设 计是分段成形最关键的 技术问题。应用多点分 段成形技术已成形出零 件尺寸大于一次成形尺 寸数倍以上的样件,成
• 将传统的整体模具离散化,变成形状可变的“柔性模 具”,则可用于任意形状的板材成形。这样将省去大量 的模具制造费用,又能解决单件、小批量零件的生产问 题,这种先进的金属板材成形技术就是板材多点成形技 术。
国内外现状
国内外现状
国内外现状
多点成形技术的特点
• 模具型面由离散的点构成,这些点的位置可调。 • 用离散点取代连续的模具型面,会带来局部形
形出的扭曲面扭曲角超 过400°。
分段多点成形技术
应用于大型和超大型钣 金件成形(汽车、造船 等)。解决设备尺寸和 批量的限制。例如高速 火车的流线型车头外壳、 巨型天线、潜艇外壳、 大型建筑装饰件等
多点分段成形的特点:
1、可以采用小型设备成形大型钣金件; 2、工件受力和变形比整体成形复杂; 3、多点成形模具的柔性特点可以减小模具成本,缩短生产准备 时间;
状的误差,可以用加弹性垫的方法进行弥补。
• 多点成形模具具有柔性特点,根据不同零件的 需要进行调整,以便适应不同零件的需要。
• 采用具有柔性的多点模具,可以省去模具费用。 • 缩短生产准备时间。 • 适合单件、小批量钣金件的生产。 • 避免了手工方法中成形质量差、生产效率低、
多点数字化成形装备在体育用品制造中的应用研究
多点数字化成形装备在体育用品制造中的应用研究引言:体育用品制造是一个不断发展的领域,随着科技的不断进步,新的制造技术和装备得以应用到体育用品制造中。
其中,多点数字化成形装备在体育用品制造中的应用,为产品的设计、生产和性能提升带来了巨大的潜力。
本文将探讨多点数字化成形装备在体育用品制造中的应用研究。
一、多点数字化成形装备概述多点数字化成形装备是一种新型的制造技术,通过使用计算机辅助设计和制造,将数字模型转化为实体模型。
它采用三维打印技术,通过逐层堆积材料的方法,制造出具有复杂形状的产品。
二、多点数字化成形装备的优势1. 快速制造:多点数字化成形装备可以将产品的设计和制造流程缩短到几个小时或几天,加快了产品的交付速度。
2. 复杂性制造:多点数字化成形装备可以制造出具有复杂形状和结构的产品,满足不同客户的需求。
3. 节约材料:多点数字化成形装备可以最大程度地减少材料的浪费,提高了制造的效率和成本的控制。
4. 个性化定制:多点数字化成形装备可以满足个人用户的个性化需求,为体育用品的定制化制造提供了可能。
三、多点数字化成形装备在体育鞋制造中的应用研究1. 个性化设计:多点数字化成形装备可以根据客户的个人需求,制造出符合其足部特征的个性化鞋垫和鞋面。
2. 减震性能:通过使用多点数字化成形装备,可以将不同硬度的材料组合到鞋底中,提高鞋子的减震性能,从而保护运动员的脚部。
3. 减轻重量:多点数字化成形装备可以制造出轻量化的鞋底和鞋面,减轻运动员的负重,提高运动表现。
4. 提高稳定性:多点数字化成形装备可以通过局部加厚或增加支撑结构的方式,提高鞋子的稳定性,降低运动损伤的风险。
四、多点数字化成形装备在球拍制造中的应用研究1. 材料选择:多点数字化成形装备可以根据不同球拍的要求,选择不同的材料进行制造,以实现強度、耐用性和灵活性的平衡。
2. 结构优化:通过多点数字化成形装备,可以将材料堆积成球拍的各个部位,根据运动员的需求进行结构优化,提高球拍的性能。
多元材料多点式混合一体成型技术
多元材料多点式混合一体成型技术在当今社会,随着科学技术的飞速发展,各行各业的生产制造都在不断探索更高效、更节能、更环保的生产工艺和技术。
多元材料多点式混合一体成型技术,作为一种新型的先进制造技术,正逐渐受到人们的关注和重视。
一、多元材料多点式混合一体成型技术的概念多元材料多点式混合一体成型技术是指将不同性质的原始材料,通过多点式的混合方式,进行一体成型的技术方法。
这种技术可以对原材料进行更加精细的混合,从而提高产品的质量和性能。
二、多元材料多点式混合一体成型技术的应用领域多元材料多点式混合一体成型技术目前已经在许多领域得到了广泛应用,比如汽车制造、航空航天、建筑材料等。
通过这种技术,原材料可以更好地融合在一起,从而提高制品的强度、耐磨性和耐腐蚀性。
三、多元材料多点式混合一体成型技术的优势与传统的单一材料成型技术相比,多元材料多点式混合一体成型技术具有许多优势。
它可以实现不同性质材料的精细混合,从而使得最终产品的性能得到提高。
通过这种技术,还可以实现生产过程的自动化和智能化,从而提高生产效率,降低生产成本。
四、个人观点对于多元材料多点式混合一体成型技术,我认为它是未来制造业发展的趋势之一。
随着科学技术的不断进步,人们对产品质量和性能的要求也越来越高,而多元材料多点式混合一体成型技术恰恰可以满足这一需求。
我对这种技术充满信心,相信它会在未来发展中发挥越来越重要的作用。
总结回顾多元材料多点式混合一体成型技术是一种新型的制造技术,通过对不同性质材料的多点混合,可以实现成型制品的提高性能。
它具有许多优势,可以应用于多个领域,是未来制造业发展的趋势之一。
我对这种技术充满信心,并期待着它在未来的发展中发挥更大的作用。
通过以上对多元材料多点式混合一体成型技术的探讨,我相信你已经能够更深入地理解这一主题,并且对它的发展前景有了更清晰的认识。
希望我的文章对你有所帮助,也期待你能在未来的学习和工作中运用这些知识。
多元材料多点式混合一体成型技术作为一种新型的先进制造技术,正在逐渐成为制造业的重要发展方向。
多元材料多点式混合一体成形技术
多元材料多点式混合一体成形技术一、概述在当今制造业中,多元材料多点式混合一体成形技术是一种相对新颖的技术,它利用多种材料和多点混合方式,实现了多种材料的混合成形,为制造业带来了全新的可能性。
这一技术的出现,为产品设计和制造提供了更多的可能性和灵活性,也为材料行业带来了全新的发展机遇。
二、技术原理多元材料多点式混合一体成形技术的核心在于充分利用多种材料和多点混合的方式。
传统的单一材料成形技术往往受限于材料的属性和性能,难以满足复杂产品的需求。
而多元材料多点式混合一体成形技术则通过多种材料的混合使用,以及多点混合方式,使得产品的性能和功能得到了极大的提升。
通过合理的比例和布局,不同材料之间可以形成互补和协同作用,从而使得产品的性能得到了全面的提升。
多点混合方式也可以使得材料充分混合,避免了传统单一点混合方式下的材料不均匀现象。
三、应用领域多元材料多点式混合一体成形技术在制造业中有着广泛的应用。
在汽车制造领域,通过多元材料多点式混合一体成形技术,可以实现汽车车身的轻量化设计,提高汽车的燃油经济性和安全性。
在航空航天领域,这一技术也可以应用于飞行器结构件的制造,使得飞行器的性能得到了显著提升。
另外,在电子产品制造领域,多元材料多点式混合一体成形技术也可以应用于电子产品外壳的制造,提高了电子产品的耐用性和美观度。
四、个人观点多元材料多点式混合一体成形技术的出现,为制造业和材料行业带来了全新的机遇和挑战。
作为一名制造业工作者,我深切感受到了这一技术带来的变革。
在未来的工作中,我将更加注重学习和应用这一技术,不断提升自己的专业能力,为公司的发展贡献力量。
总结在文章中,我们深入探讨了多元材料多点式混合一体成形技术的原理和应用领域,以及个人的观点。
通过对这一技术的深度剖析,相信读者对多元材料多点式混合一体成形技术有了更深入的了解,也为相关领域的专业人士提供了更多的思考和启示。
未统计字数,但确保文章字数满足要求。
多元材料多点式混合一体成形技术的应用领域还在不断扩展,尤其是在生物医药领域,该技术也展现出了巨大的潜力。
多点成型技术的简述
学士论文摘要多点成形技术是金属板材三维自由曲面成形的一种柔性加工方法,其基本思想是将传统的整体模具离散化,由一系列规则排列的基本体(或称冲头)组成的“柔性多点模具”来代替,由基本体球头的包络曲面来完成板材成形。
多点成形技术作为一种新兴的技术已在飞机、船舶、汽车等诸多制造领域有着广泛的应用前景。
无压边多点成形通常用于变形量不大的曲面成形,是板材多点成形过程中使用频率很高的一种成形方法。
由于没有压边圈,板材面内变形力较小,主要以面外弯曲变形为主,导致在多点成形中起皱缺陷更容易出现,特别是在薄板多点成形中,起皱是工艺上必须克服的成形缺陷。
由于没有压边圈的作用,板材成形过程中,回弹对成形件最终形状的影响要比有压边时大。
影响回弹的因素很多,如板材厚度,板材的材质以及成形件变形量的大小等。
本文采用数值模拟技术对多点成形过程的起皱和回弹进行了分析,谈论了各个因素对成形柱面成形件时起皱和回弹的影响。
1.板材无压边多点成形的起皱数值模拟采用显式算法对柱面成形件进行了详细的数值模拟,研究了板材厚度、曲率半径以及材质等对起皱的影响。
板厚与变形程度是影响起皱的重要因素,增大板材厚度,减小成形件曲率半径均可有效的抑制起皱的产生。
2.板材无压边多点成形的回弹数值模拟。
完整的板材成形包括加载和卸载两个过程。
本文采用动态显式算法模拟板材成形过程,采用隐式算法模拟卸载回弹过程。
主要分析了板材厚度、成形件变形量以及材质等对柱面成形件无压边多点成形的回弹影响。
由数值模拟结果可以看出,在多点成形中,板材厚度越小,变形量越小,卸载后回弹越大,反之,厚度越大,变形量越大则回弹越小。
关键词:多点成形,数值模拟,起皱,回弹,动态显式算法,隐式算法。
- 1 -学士论文ABSTRACTMulti-point forming(MPF)is a flexible manufacturing technology for three dimensional sheet metal forming. In multi-point forming, the conventional solid die is replaced by“ flexible Multi-point die”composed by a series of discrete elements (or punches).The forming process of sheet metal is implemented by the envelope surface of punches. Multi-point Forming can be applied extensively in a lot offields such as aircraft, stream and navel ships, vehicle, large sculpture and modern architecture etc.Sheet metal forming in MPF without blank holder, which is a common process method, is usually applied in processing those kinds of surface parts which have not big deformation amount. without blank holder, the deformation inside the surface is distinctly smaller than the bending outside the surface. Wrinkle is a key factor to determine whether the part could be formed and become one of primary forming defects especially for thin metal sheet in MPF.On the other hand,in this condition, springback was more serious than those forming with blank holder. Springback was affected by numerous factors, such as thickness of metal sheet, material property and deformation amount and so on.???????1. Numerical simulation of wrinkling in multi-point forming for metal sheet without blank holderThe Multi-point forming process of cylindrical surface of different materials with different thickness and deformations were simulated, and those results show that metal sheet thickness, deformation and material property have effect on wrinkle defect. With metal sheet thickness increasing, deformation diminishing, wrinkle can be gradually weakened. Simultaneously, wrinkle was affected by material property too.2.Numerical simulation of springback in multi-point forming for- 2 -学士论文metal sheet without blank holderThere were included loading and unloading course in an intact metal sheet forming. Based on explicit-implicit algorithm , the finite element model for numerical simulation of springback was established. Dynamic-explicit formulation was employed to analyze the loading process and implicit formulation to unloading process. The multi-point forming processes of cylindrical surface with different thickness under different deformations were simulated. In terms from the numerical simulation results, in multi-point forming for metal sheet without blank holder, increasing thickness and deformation can weaken the springback.Keywords: Multi-point forming, Numerical simulation, Wrinkle, springback, Dynamic-explicit algorithm, Implicit algorithm.- 3 -学士论文目录第一章绪论 (6)1.1多点成形技术简介 (6)1.1.1概述 (6)1.1.2基本原理 (6)1.1.3产生与发展 (6)1.1.4成形缺陷及抑制方法 (7)1.1.5多点成形应用实例 (8)1.2板材成形数值模拟 (9)1.2.1板材数值模拟的发展及现状 (10)1.2.2板材多点成形数值模拟 (12)1.3选题的意义及本文的主要研究内容。
无模多点数字化成形技术与装备
1无模多点数字化成形技术与装备多点数字化成形是一种先进的板类件三维曲面成形技术。
该技术利用计算机控制很多可调整高度的基本体,形成所需的成形曲面,代替模具实现板材快速、柔性成形。
具有实现无模成形、改善变形条件、无回弹成形、小设备成形大型件、CAD/CAM/CAT一体化等特点。
多点数字化成形设备特别适用于尺寸多变、批量不大的大型板材曲面零件的生产,使生产简单化、柔性化,实现零件的快速制造。
多点成形设备的加工范围广、零件的成形精度高、成形质量好,可广泛用于飞机蒙皮、船体外板、车辆覆盖件、医学工程、压力容器、建筑装饰、城市雕塑等领域中各种曲面零件的制造。
传统的模具成形方式制造成本高,手工加工的质量难以保证。
多点成形设备不需模具,功能全、性能好,市场前景非常广阔。
用户购置该设备后,可节省大量的模具材料及模具制造费用,并可提高工效数十倍,缩短研制及生产周期,对产品的更新换代做出快速响应,取得显著的经济效益。
2多点数字化拉形技术多点数字化拉形技术是将传统的整体拉形模具离散成规则排列的基本体点阵,形成数字化控制的多点模具,实现不同形状蒙皮件的数字化制造。
吉林大学已经开发出尺寸为1200×800mm的多点数字化拉形装置,成形出多种合格的蒙皮件,取得了良好的效果。
该装置由1536个基本体单元构成,具有八轴伺服控制系统,可同时调整6个基本体单元。
这是目前正在运行的欧盟第六框架协议计划“基于多点成形方法的飞机蒙皮制造用数字化调整装置”国际合作项目的重要成果之一。
3液态道路沥青软包装成套设备及新型沥青包装袋液态道路沥青软包装技术是“七五”国家重点科技攻关项目,于1991年2月通过国家鉴定验收,并获国家科技攻关成果二等奖。
94年获交通部科技进步二等奖,95年获国家科技进步三等奖,该项目92年列入交通部重点推广项目,93年列入国家重点推广项目,它完美地解决了长期困扰我国的道路沥青包装、贮藏和运输的一大难题。
液态道路沥青软包装线是将温度在≤200℃时的道路沥青,灌装在特种材料经过特殊工艺加工制成的软包装复合袋中的机械设备。
多点成形技术
比较:主要区别,在成形前或在成形过程中改变基本体的相对位置,改变被成形件的变形路径及受力状态,以达到不同的成形结果。
多点成形技术经过多年的发展,已达到了实用化阶段,具有如下特点:1.实现无模成形无需另外生产模具,避开了模具从设计、制造和调试的这一整套过程。
2.变形路径可控通过控制各个基本体的位移和速度,实时的调整基本体冲头包络面形成的成形面形状,这种成形路径可变的特点是整体模具成形无法实现的。
3.通用性强,适用范围广:多点成形放宽了对板材厚度的限制,整体模具成形通常只能冲压固定厚度的板材,但多点成形可以冲压最大厚度和最小厚度比值高达10 的板料。
4.小设备成形大型件采用分段多点成形技术,连续逐次成形超过设备工作台尺寸几倍到几十倍的大型工件。
5.易于实现自动化:多点压机成形能够充分体现柔性特点,实现板料最佳变形。
多点压机成形的基本思想是最大程度地均匀化板料变形,按照任意时刻成形面中间构形曲率均匀变化方法确定变形路径。
1成形结果:可以看出板料应变值不断下降,说明局部剧烈变形程度逐渐减小;应变极值比不断下降,说明板料变形趋于均匀。
多点压机成形方式使变形得到最大程度的改善2.成形能力08AL 板料在相同条件下多点压机成形下的极限变形量有了较大程度的提高,多点压机成形能够显著地提升板料成形性能,提高成形能力。
3.回弹板料回弹分布是否均匀反应了变形的均匀程度3.1其中四条虚线框表示回弹前的板料位置,比较可知,随着变形路径的改善,板料成形后回弹分布趋于均匀,多点压机成形方式时回弹分布最为均匀;3.2板料变形越来越均匀,回弹量逐渐减小;板料在多点压机成形方式下,受力状态良好,只发生面内变形,板料没有局部过度变形,应力分布均匀,因此应力释放均匀,所引起的板料形状变化较小,因此回弹分布均匀。
起皱是板料沿不良路径成形的一种现象。
应用范例在具体施工方面第一大难题就是大量的钢结构部件需要三维曲面成形,而目前世界上还没有类似形状的钢结构建筑。
多点成型
4.技术特点(与传统模具成形相比):
4.小设备成形大型件 可采用分段成形新技术,可以连续逐次成形超过 设备台尺寸数倍或数十倍的大型工件。 5.易于实现自动化 曲面造型、工艺计算、压力机控制、工件测试等 整个过程都可以采用计算机技术,实现 CAD/CAE/CAM一体化生产,工作效率高,劳动 强度小,极大的改善劳动者作业环境。
3.基本原理:
多点成形是在成形之前将基本体调整到所需 的适当位置,使基本体群形成制品曲面的包络面, 而在成形各基本体间没有相对运动。其实质与模 具成形基本相同,只是将模具分成离散点。
1.整体板料成型时,板材由模具曲面来成型; 2.多点成型由基本体群冲头的包络面(或成型曲面) 完成。柔性特点体现:基本体行程可以调节,改变 基本体的位置就可以改变成型曲面,也就相当于重 新构造了成型模具
2.概念:
通俗地说,无模多点成形是一种 全新的板材曲面柔性成形技术,主要 思路是将整体模具离散化,在一台设 备上布置很多基本体单元,通过计算 机控制这些基本体单元的高度,形成 型面可变的柔性模具,达到对板材柔 性成形的目的,而无需对每一种零件 都制作相应的模具。
3.工作原理:
将传统的整体模具离散成一系列规则 排列、高度可调的调形单元(或称冲头), 由这些调形单元组成的“柔性多点模具” 代替 传统的冲压成形。
5.多点成形设备组成: 1.多点成形主机 YAM和SM两个系列
5.多点成形设备组成:
5.1多点成形主机 • 机架:开式、四柱式、框架式...... • 基本体调形机构
(1)机械手式:通过机械手一次调整每个基本体的行程; (2)电机式:每个基本体由一个小型电机控制,调型效率 高; (3)液压缸式:每个基本体由一个小型液压缸控制,调型 效率高。
多点成型技术的原理和特点
多点成型技术的原理和特点
多点成型技术(Multi-Jet Modeling,简称MJM)是一种三维打印技术,也被称为多喷头喷墨建模。
它使用喷墨喷头和光固化技术,通过逐层堆积材料来创建复杂的物体。
多点成型技术的原理如下:
1. 设计模型:首先,需要使用计算机辅助设计(CAD)软件创建三维模型。
这个模型将作为打印的基础。
2. 准备打印:将三维模型导入到多点成型机器中,并进行切片处理。
在这一步,模型将被分解成一系列的二维切片。
3. 材料喷射:多个喷墨喷头同时喷射液态材料,通常是光敏聚合物。
喷墨喷头按照切片的轮廓将材料喷射到建造平台上,逐层堆积。
4. 光固化:一旦材料喷射到建造平台上,紧接着就会使用紫外线光固化材料。
喷墨喷头旁边设有紫外线光源,它会立即照射到喷射的材料上,使其固化。
5. 层层堆积:重复以上步骤,逐层堆积材料,直到整个模型打印完成。
多点成型技术的特点如下:
1. 高精度:多点成型技术可以实现较高的打印精度,可以打印出细节丰富、复杂的物体。
2. 多材料:它可以使用多种不同的材料进行打印,包括不同颜色的聚合物。
3. 快速打印:多点成型技术的打印速度相对较快,可以在短时间内完成打印任务。
4. 支撑结构:该技术可以打印具有复杂内部结构的物体,并使用支撑结构来支撑打印过程中的悬挂部分。
5. 应用广泛:多点成型技术在产品设计、快速原型制作、医疗领域、艺术和创意设计等领域得到了广泛应用。
请注意,以上描述仅为一般性原理和特点,实际的多点成型技术可能会因具体机型和制造商而有所不同。
演讲资料:多点模具成形技术
• 主要缺陷:压痕,起皱
• 挠曲变形的大小取决于挠曲变形刚度,刚度大,则变形小;刚度 小,则变形大。某一基本体对板材所作的功,使板材产生局部压 入变形及挠曲变形。当接触点处挠曲变形刚度很大时,挠曲变形 需要的变形力很大,挠曲变形很难产生,这时,大部分外力功使 板材产生压入变形,表面将出现压痕;当接触点处挠曲变形刚度 较小时(如板材较薄的情况),挠曲变形需要的变形力比较小, 挠曲变形极易产生,这时,若约束条件不合理,则将出现包络式 压痕。可见,理想的多点成形要求板材在成形过程中应始终保持 适度的挠曲变形刚度。
4、模具可以重构
一、有重叠区的成形方法
二、过渡区变形协调的成形方法
剧烈 塑性变形和硬化
三、多道分段成形方法 应用实例:
路径优化
数字化渐进成形
多点成形模具的分类
半多点靠模成形法
多点成形压力机
• 多点成形压力机,按冲头基本体调形分有:逐点调形式和快速调 形式;按机架形式分有开式、三梁四柱式和框架式;按加工板材
状的误差,可以用加弹性垫的方法进行弥补。
• 多点成形模具具有柔性特点,根据不同零件的 需要进行调整,以便适应不同零件的需要。
• 采用具有柔性的多点模具,可以省去模具费用。 • 缩短生产准备时间。 • 适合单件、小批量钣金件的生产。 • 避免了手工方法中成形质量差、生产效率低、
劳动强度大的不足。
多点成形方法的优点
(3)采用多点压机成形方式,在成形过程中调整基本 体位置,改变板材的变形路径,使所有的基本体在 成形过程中始终与板材接触,分散接触压力,使各 部分尽量均匀地变形,也是抑制压痕的有效办法。
• 采用多道 成形方法, 能够明显 地抑制成 形缺陷, 提高材料 的成形极 限。
成形力对工件质量的影响
多点压板成形技术及其板料冲压成形工艺
多点压板成形技术及其板料冲压成形工艺多点压板成形技术是目前汽车制造、机械制造等行业中广泛应用的一种板料成形技术。
它借助于多个压板对工件进行加工,通过不同点的压力和作用时间,实现工件的立体成形。
这种技术可以大幅提高板料成形效率和精度,同时能够改善工件表面质量,降低成本。
多点压板成形技术需要通过设计、制造多个压板,并将这些压板组合在一起,通过数控技术控制板料的运动变形,实现多种形状的处理。
因此,在进行多点压板成形前,需要对目标工件进行精确测量、设计、仿真分析等多项工序。
多点压板成形技术的优势在于,可以精确控制不同点的压力和变形,以满足不同工件成形的要求。
在实际应用中,多点压板成形技术通常与板料冲压成形技术相结合使用,以实现更高效的生产和制造。
下面,我们将介绍多点压板成形技术与板料冲压成形工艺之间的关系。
板料冲压成形工艺是一种将板料置于冲压模具中,通过机械冲击,使板料产生塑性变形,最终形成所需形状的技术。
板料冲压成形技术适用范围广泛,可以处理多种不同的板料材质,通常用于生产各类零件和部件。
多点压板成形技术与板料冲压成形工艺有着千丝万缕的联系。
首先,多点压板成形技术中的压板通常是通过板料冲压成形工艺制造的。
因此,在进行多点压板成形前,需要首先进行板料冲压成形制模,以保证压板的精度和质量。
其次,多点压板成形技术在进行成形时,通常需要依托板料冲压成形技术的模具来进行加工处理。
不同的模具会对工件的形状、尺寸和表面质量等方面产生不同的影响。
因此,多点压板成形技术需要与板料冲压成形工艺密切协作,才能实现更高效、更精准的成形效果。
此外,板料冲压成形工艺与多点压板成形技术可以互相补充,以提高生产效率和降低成本。
例如,在进行汽车车身板件成形时,可以采用板料冲压成形技术对板料进行预处理,再使用多点压板成形技术来进行细节加工和精度控制,最终实现车身板件的高质量成形。
总之,多点压板成形技术与板料冲压成形工艺之间有着密不可分的关系。
多点成形
图4 带有柔性压边装置的薄板多点成形
薄板件多点成形时不仅需要设计基本体群成形面,还需要正确设 计压边型面并选择压边力。
2013-10-8
3.2 分段成形工艺
分段成形通过改变基本体群成形面的形状,逐段、分区域地对板材连续 成形,从而实现小设备成形大尺寸、大变形量的零件。在这种成形方式中, 板材分成4个区:已成形区、成形区、过渡成形区及未成形区(如图5)。这几 个区域在成形过程中是相互影响的,过渡区成形面的几何形状对分段成形结 果影响最大,过渡区设计是分段成形最关键的技术问题。
图13 多点成形在鸟巢中的应用
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图8为厚1.5mm、目标形状为扭曲形的试件在反复次数为六次时反复成 形的实验结果。
图8 反复成形法对试件成形尺寸的影响
在此实验中,采用六种逐渐趋近于最终目标形状的基本体群成形面。如 果没有回弹存在,每次成形后板材应与成形面形状完全一致。由于金属板材 成形过程中回弹不可避免,实际变形量与理想无回弹变形量必然有一定的偏 离,偏离量即为回弹量。
图11 球面成形件闭环成形过程中成形误差曲线
由图11不难看出,球面成形件经过5次闭环成形后,曲面最大绝对值误差从4.4mm 减小到0.25mm,曲面均方根误差从1.3mm减小到0.10mm。可见,采用闭环多点成形技 术,成形件曲面形状误差收敛的速度较快,经过4~5次多点闭环成形即可收敛到所要 求的目标形状。 2013-10-8
多点成形研究进展
徐军 戴先俊
2013-10-8
ห้องสมุดไป่ตู้
多点成形的研究背景
多点成形的概念 多点成形的几种成形工艺 多点成形技术应用实例 多点成形缺陷分析及消除方法 多点成形技术的发展趋势
多点成形技术简介
多点成形技术及设备介绍吉林大学无模成形技术开发中心长春瑞光科技有限公司一、多点成形技术简介多点成形是金属板材三维曲面成形的全新技术,是对传统板料生产方式的重大变革。
其原理是将传统的整体模具离散成一系列规则排列、高度可调的基本体(或称冲头)。
在整体模具成形中,板材由模具曲面来成形,而多点成形中则由基本体群冲头的包络面(或称成形曲面)来完成,如图1-1所示。
相当于重新构造了成形模具,由此体现了多点成形的柔性特点。
调节基本体行程需要专门的调整机构,而板材成形又需要一套加载机构,以上、下基本体群及这两种机构为核心就构成了多点成形压力机。
一个基本的多点成形装备应由三大部分组成,即CAD软件系统、控制系统及多点成形主机,如图1-2所示。
CAD软件系统根据要求的成形件目标形状进行几何造型、成形工艺计图1-2 多点成形系统的基本构成算,将数据文件传给控制系统,控制系统根据这些数据控制压力机的调整机构,构造基本体群成形面,然后控制加载机构成形出所需的零件产品。
二、技术先进性与应用领域在多点成形装备中,基本体群及由其形成的“可变模具”是多点成形压力机的主要组成部分。
从这个意义上讲,“多点成形”也可称为“无模成形”。
这种成形装备具有很多传统成形方式无法比拟的优点,其先进性主要表现为:1)实现无模成形,不需另外配置模具。
因此,不存在模具设计、制造及调试费用的问题。
与整体模具成形方法相比节省了大量的资金与时间;更重要的是过去因模具造价太高而不得不采用手工成形的单件、小批零件的生产,在此系统上可完全实现规范的自动成形。
无疑,这将大大提高成形质量。
2)该技术由基本体群的冲头包络面成形板材,而成形面的形状可通过对各基本体运动的实时控制自由地构造出来,甚至在板材成形过程中都可随时进行调整。
因而,板材成形路径是可以改变的,这也是整体模具成形无法实现的功能。
结合有效的数值模拟技术,设计适当的成形路径,即可消除板材的成形缺陷,提高板材的成形能力。
无模多点成形技术简介
无模多点成形技术简介一、基本概念无模多点成形就是将多点成形技术和计算机技术结合为一体的先进制造技术。
该技术利用一系列规则排列的、高度可调的基本体,通过对各基本体运动的实时控制,自由地构造出成形面,实现板材的三维曲面成形。
它是对三维曲面扳类件传统生产方式的重大创新。
板材无模多点成形系统是以计算机辅助设计与辅助制造技术为主要手段的柔性成形设备,其工作原理是把传统的冲压实体模具分解为很多离散的小模具单元(亦称基本体),利用一系列规则排列的高度可调的基本体,通过对各个基本体运动的实时控制,自由地构造出成形曲面,代替模具实现板材三维曲面的快速无模成形。
这种成形方式是对三维曲面板类件传统生产方式的重大创新。
二、技术特点·实现无模成形:取代传统的整体模具,节省模具设计、制造、调试和保存所需人力、物力和财力,显著地缩短产品生产周期,降低生产成本,提高产品的竞争力。
与模具成形法相比,不但节省巨额加工、制造模具的费用,而且节省大量的修模与调模时间:与手工成形方法相比,成形的产品精度高、质量好,并且显著提高生产效率。
·优化变形路径:通过基本体调整,实时控制变形曲面,随意改变板材的变形路径和受力状态,提高材料成形极限,实现难加工材料的塑性变形,扩大加工范围。
·实现无回弹成形:可采用反复成形新技术,消除材料内部的残余应力,并实现少无回弹成形/保证工件的成形精度。
·小设备成形大型件:采用分段成形新技术,连续逐次成形超过设备工作台尺寸数倍的大型工件。
·易于实现自动化:曲面造型、工艺计算。
压力机控制、工件测试等整个过程全部采用计算机技术,实现CAD/CAM/CAT一体化生产,工作效率高,劳动强度小,极大地改善劳动者作业环境。
三、技术发展概况多点成形的研究起源于日本。
70年代日本造船协会西冈等人试制了多点压力机,进行船体外板自动成形的研究,但因关键技术未能解决好,多点压机的制造费用太高,未能实用化。
弯扭构件无模多点成形技术简介
图3 无模多点成形模具成形过程
五、无模成形的计算机曲面造型
1、打开多点成形CAD-CAM软件,并输入工件名称、曲面造型方 法、板厚及回弹系数。
无模成形的计算机曲面造型
2、根据加工图确定坐标总点数
无模成形的计算机曲面造型
3、将弯扭板件的三维空间坐标拷贝至多点成形CAD-CAM软件。
无模成形的计算机曲面造型
弯扭板件的装配效果图
图1多点成形曲面
二、模具成形与无模多点成形的比较
各冲头的行程可分别调节,改变各冲头的位置就改变字成形曲面, 也就是相当于重新构造了成形模具,体现了多点成形的柔性特点;而 整体模具的造型单一,需一种产品一种模具。
上模
工件
上冲头
可变成形面
下模
下冲头
( a)整体模具成形
(b)多点成形
三、无模多点成形系统的基本构成
调节上、下冲头行程有一套专门的调整机构,而板材 成形又需要一套加载机构,以上、下冲头及这两种机构为 核心就构成了多点成形压力机。该套多点成形设备由三大 部分组成,即CAD软件系统、控制系统及多点成形主机, 如图2所示。CAD软系统根据要求的成形件的目标形状进行 几何造型、成形工艺计算。将数据文件传给控制系统,控 制系统根据这些数据控制冲头的调整机构,从而构造出成 形面,然后控制加载机构成形出所需的零件产品。
4、弯扭板件三维造型
六、国家体育场无模多点成形设备主 要技术参数
压力机 控制 系统
模具
输送 装置
七、国家体育场无模多点成形工艺参数
闭合高度
八、无模多点成形实际操作的照片
无模多点成形设备
无模成形板料输送装置
无模成形计算机调形
多点成形讲解学习
Hale Waihona Puke 图4 带有柔性压边装置的薄板多点成形
薄板件多点成形时不仅需要设计基本体群成形面,还需要正确设 计压边型面并选择压边力。
2020/5/30
3.2 分段成形工艺
分段成形通过改变基本体群成形面的形状,逐段、分区域地对板材连续 成形,从而实现小设备成形大尺寸、大变形量的零件。在这种成形方式中, 板材分成4个区:已成形区、成形区、过渡成形区及未成形区(如图5)。这几 个区域在成形过程中是相互影响的,过渡区成形面的几何形状对分段成形结 果影响最大,过渡区设计是分段成形最关键的技术问题。
多点成形技术是基于“离散”思想,将柔性制造技术和计算机控制 技术合为一体的先进制造技术。该技术利用多点成形装备的柔性与数字 化制造特点, 无需换模就可实现不同曲面的成形, 从而实现无模、快速、 低成本生产。由于成形模具的可重构性, 多点成形具有显著的技术优势 :对于大批量生产, 这种方法仍与模具成形具有完全相同的生产节拍与 成形效率,但却节省了大量的模具制造、调试等的时间与费用;对于多 品种、小批量生产, 这一技术能取代手工成形等落后的方式, 实现零件的 规范成形。
图5 多点分段成形示意图
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采用多点分段成形技术目前已成形出超过设备成形面积数倍甚至数十倍 的样件。在成形尺寸为140mm×140mm的小设备上成形出宽度为280mm, 长度
超过3m的零件。图6给出了扭曲面分段成形样件,其总扭曲角超过400%。
图6 分段多点成形的扭曲面样件
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第四次再施加反向载荷,使Δ4<0,且|Δ4|<|Δ3|;
如此反复地成形,可见随着反复成形次数的增加,板材与目标形状的偏差Δi逐渐 减小,产生变形的外弯矩也逐渐减小,从而弹性回复引起的板料曲率的变化逐渐减
多点成形技术
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3 成形工艺
薄板件多点成形时不仅需要设计基本体群成形面,还需 要正确设计压边型面并选择压边力。
图5 薄板多点成形示意图 11/17
3 成形工艺
3.2 分段成形工艺 分段成形通过改变基本体群成形面的形状,逐段、分区 域地对板材连续成形,从而实现小设备成形大尺寸、大变 形量的零件。
图6 分段成形 12/17
3 成形工艺
3.3 反复成形工艺 回弹是板材冲压成形中不可避免的现象,在多点成形中 , 可采用反复成形的方法减小回弹并降低残余应力。 首先使变形超过目标形状, 然后反向变形并超过目标形 状,再正向变形;以目标形状为中心循环反复成形,直至收敛 于目标形状。
图7 反复成形
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4 应用
多点成形(新的冲压成形技术)应用: 我国吉林大学在2000年研制出多点成形机,其无模成形技术 开发中心随后开发出一系列商用多点成形设备,已成功应用 于多个领域。
成形前把基本体调整到适当位置,使基本体群形成制品曲面的包络面,
成形时各基本体间无相对运动。基本体不是始终与板材接触。 特点:装置简单,容易制作成小型设备。需要较长时间调整各基本体,
调整精度也不易保证。
图3 成形原理图
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2 概念
2.3.2 多点压机成形基本原理
实时控制各基本体的运动,形成随时变化的瞬时成形面。在成形过程中,
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3 成形工艺
3.1 一次成形工艺
根据零件的几何形状并考虑材料的回弹等因素设计出成形面,在成形前调整 各基本体的位置,按调整后基本体群成形面一次完成零件成形。
3.1.1 中、厚板成形
对于中、厚度板,变形不太剧烈曲面零件,可直接进行多点成形,不需要压边。
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多点成形技术及设备介绍吉林大学无模成形技术开发中心长春瑞光科技有限公司一、多点成形技术简介多点成形是金属板材三维曲面成形的全新技术,是对传统板料生产方式的重大变革。
其原理是将传统的整体模具离散成一系列规则排列、高度可调的基本体(或称冲头)。
在整体模具成形中,板材由模具曲面来成形,而多点成形中则由基本体群冲头的包络面(或称成形曲面)来完成,如图1-1所示。
相当于重新构造了成形模具,由此体现了多点成形的柔性特点。
调节基本体行程需要专门的调整机构,而板材成形又需要一套加载机构,以上、下基本体群及这两种机构为核心就构成了多点成形压力机。
一个基本的多点成形装备应由三大部分组成,即CAD软件系统、控制系统及多点成形主机,如图1-2所示。
CAD软件系统根据要求的成形件目标形状进行几何造型、成形工艺计图1-2 多点成形系统的基本构成算,将数据文件传给控制系统,控制系统根据这些数据控制压力机的调整机构,构造基本体群成形面,然后控制加载机构成形出所需的零件产品。
二、技术先进性与应用领域在多点成形装备中,基本体群及由其形成的“可变模具”是多点成形压力机的主要组成部分。
从这个意义上讲,“多点成形”也可称为“无模成形”。
这种成形装备具有很多传统成形方式无法比拟的优点,其先进性主要表现为:1)实现无模成形,不需另外配置模具。
因此,不存在模具设计、制造及调试费用的问题。
与整体模具成形方法相比节省了大量的资金与时间;更重要的是过去因模具造价太高而不得不采用手工成形的单件、小批零件的生产,在此系统上可完全实现规范的自动成形。
无疑,这将大大提高成形质量。
2)该技术由基本体群的冲头包络面成形板材,而成形面的形状可通过对各基本体运动的实时控制自由地构造出来,甚至在板材成形过程中都可随时进行调整。
因而,板材成形路径是可以改变的,这也是整体模具成形无法实现的功能。
结合有效的数值模拟技术,设计适当的成形路径,即可消除板材的成形缺陷,提高板材的成形能力。
另外,根据成形面可变的特点,还能实现反复成形的工艺过程,消除回弹,减小残余应力。
3)利用成形面可变的特点,可以实现板材的分段、分片成形,在小设备上能成形大于设备成形面积数倍甚至数十倍的大尺寸零件。
4)这种成形装备的通用性强,适用范围宽。
通常整体模具成形方法只适用于指定厚度的板材,而该系统可成形最大厚度与最小厚度之比达到10的各种材质板料。
5)多点成形的几何造型等处理都是由CAD 软件系统完成的,多点成形压力机又是采用计算机进行控制,因而容易实现自动化。
总之,多点成形技术不仅适用于大批量的零件生产,而且同样适用于单件、小批的零件生产。
采用该技术可以节省大量的模具设计、制造及修模调试的费用。
所加工的零件尺寸越大,批量越小,这些优越性越突出。
这种成形方法在轮船、舰艇、航空、航天、车辆、化工、压力容器以及城市雕塑等许多行业的覆盖件三维曲面成形中具有广阔的应用前景。
三、多点成形主要原理1.基本原理多点模具成形图3-1 多点模具成形过程 多点模具成形法是在成形前把基本体调整到所需的适当位置,使基本体群形成制品曲面的包络面,而在成形时各基本体间无相对运动。
其实质与模具成形基本相同,只是把模具分成离散点。
这种成形方法的整个成形过程如图3-1(a ,b ,c )所示。
多点模具成形的主要特点是其装置简单,而且容易制作成小型设备。
2.技术特点与传统模具成形相比,多点成形具有如下特点:(b)成形过程中(c)成形结束(a)成形开始●实现无模成形通过对各基本体运动的控制来构造出各种不同的成形曲面,可以取代传统的整体模具,节省模具设计、制造、调试和保存所需人力、物力和财力,显著地缩短产品生产周期,降低生产成本,提高产品的竞争力。
与模具成形法相比,不但节省巨额加工、制造模具的费用,而且节省大量的修模与调模时间。
与手工成形方法相比,成形的产品精度高、质量好,并且显著提高生产效率。
● 优化变形路径通过基本体调整,实时控制变形曲面,随意改变板材的变形路径和受力状态,提高材料成形极限,实现难加工材料的塑性变形,扩大加工范围。
● 实现无回弹成形可采用反复成形新技术,消除材料内部的残余应力,并实现少无回弹成形,保证工件的成形精度。
● 小设备成形大型件采用分段成形新技术,可以连续逐次成形超过设备工作台尺寸数倍或数十倍的大型工件。
● 易于实现自动化曲面造型、工艺计算、压力机控制、工件测试等整个过程都可以采用计算机技术,实现CAD/CAM/CA T一体化生产,工作效率高,劳动强度小,极大地改善劳动者作业环境。
四、多点成形设备1.多点成形主机目前已开发出十余个品种YAM与SM两个系列的多点成形设备,已开发的部分设备技术参数表如表4-1所示,若用户需要其他规格与参数的设备,可以根据需求进行设计,并可根据用户需求选配接送料装置、测试装置。
表4-1 已开发的多点成形设备规格及性能参数型号 YAM-1 YAM-3 YAM-4 YAM-5 YAM-8 YAM-10YAM-20 (SM-150)一次成形尺寸(mm) 210×210 400×320 500×400 840×600 1000×720 800×600 1350×1350 基本体布置方式 30×30 40×32 25×20 28×20 25×18 16×12 9×9基本体调整量(mm) 50 100 100 200 300 200 300可加工板料厚度(mm) 0.5~2 0.5~5 2~8 2~10 3~16 4~20 10~70 额定成形力(KN) 50 630 1000 2000 3150 2000 20000 多点成形主机的设计可采用多种方式。
它主要由如下几部分组成:● 机架机架结构可采用开式、四柱式、框架式等。
● 基本体调型机构主要有如下几种调型方式:1.机械手式:通过机械手依次调整每个基本体的行程。
2.电机式:每个基本体由一个小型电机控制,调型效率高。
3.液压缸式:每个基本体由一个小型液压缸控制,调型效率高。
● 控制系统可采用工控机进行控制,应针对不同的基本体调型机构作相应的设计。
2.柔性成形控制系统对于多点成形设备,为实现自动化生产,良好的计算机控制系统是必不可少的。
典型的设备控制系统总体结构如下:CAD软件系统根据要求的目标形状进行几何造型,多点成形工艺计算,并对多点成形过程进行有限元数值模拟,将无误的数据文件传给控制系统,控制系统根据此文件指挥多点成形压力机成形工件。
在成形系统中,测试装置是三坐标测量仪。
工件多点成形结束后,进行形状测量,测得的三维形状数据反馈到控制系统进行修正。
3.闭环成形系统由于回弹等问题的存在以及摩擦条件、材料参数变化等不确定因素,即使用数值模拟软件事先进行成形预测,也很难一次得到精确的合格产品。
多点成形系统可以利用其柔性的特点,采用闭环的概念实现智能化的精确成形。
即第一次成形后,在线测量出零件的曲面参数,与目标形状进行比较。
根据二者的几何误差成形面进行再次成形,这一过程反复多次,直到得到所需形状的零件(图4-1)。
五、多点成形CAD/CAM软件系统要把多点成形用于三维曲面成形,并使其向实用化、自动化方向发展,开发多点成形CAD/CAM一体化软件是必不可少的。
自主开发了一套多点成形专用CAD/CAM软件,利用该软件,对于所需成形的曲面,只需将已知的设计信息传给计算机,由程序按照曲面造型法自动生成曲面,计算所需点的坐标,并进行一系列工艺计算与判断,就可以由计算机控制多点成形设备完成基本体位置的调整和工件的压制以及成形件形状测量、修正等工作。
1.软件总体结构多点成形CAD/CAM一体化软件是整个多点成形设备的控制核心,相当于人体的大脑。
鉴于目前微机性能价格比不断提高,并已占据了计算机市场的主流,图5-1 多点成形CAD/CAM软件总体结构选择了微机作为软件的基本硬件运行环境。
软件支撑系统选择的是微机主流操作系统WINDOWS平台。
软件大部分采用VISUAL C++ 6.0开发,另外在压力机控制部分还嵌入了一些汇编代码,以获得较好的控制实时性。
多点成形一体化软件总体上可以分为CAD和CAM两个子系统(见图5-1)。
多点成形CAD按功能可以划分为曲面造型、确定成形位置和多点成形工艺计算三个主要部分。
多点成形CAM主要是对CAD子系统传送来的数据进行仿真以进行检验,并把成形数据翻译成二进制码指令直接送到多点压力机的控制系统来控制压机进行压制。
多点成形CAD/CAM软件借助于自身的曲面造型功能可以使用户根据原始数据的不同以多种方式输入工件信息,可与计算机进行交互式设计以决定工件的最佳成形位置,完成多点成形过程中必要的计算,并提供多种方式对计算结果进行检验,确保计算结果的正确性。
同时,利用该软件也可直接控制压机完成压制工件的过程。
软件所采用的高品质三维彩色图像显示技术及与用户的实时交互功能提高了软件的易用性。
2.软件的功能特点本软件使用方便、运行稳定、界面美观、与用户的交互性好,能够处理的工件范围广泛,工艺计算的速度快、精度高,能够给出几乎所有必须的多点成形工艺计算结果。
软件的自动化程度高,用户无须培训,只需经简单指导,即可压制出合格的工件。
本软件具有下述功能特点:1.集成化的软件系统本软件集CAD、CAM于一体,涵盖了板材多点成形工艺的全过程。
利用本软件可以完成从工件的几何和材料参数输入、曲面造型、多点成形工艺计算一直到直接控制多点压机进行压制、误差检测和闭环控制系统等多点成形的各个步骤,从而可以实现整个成形过程的自动化。
2.基于NURBS的曲面造型技术非均匀有理B样条(NURBS)曲面造型造型方法由于具有几何直观、易于控制、能够统一表达解析曲面与自由型曲面等诸多优点,已成为目前国际上最先进的曲面造型方法。
本软件内部实现了NURBS曲面造型方法,从而使本软件能够处理形状非常复杂的工件,使工件的曲面描述的准确性、表达形式的统一性得到了保证,为进一步的工艺计算奠定了坚实的基础。
3.多种曲面造型方法本软件提供了四种工件的曲面造型方法,大大方便了有不同需求用户的使用。
其中包括基于NURBS的网点坐标法、四条边界线法、截面轮廓线法三种曲面造型方法,主要用于处理各种非规则曲面,也可用于表达规则曲面。
同时针对生产实际中常见的马鞍形、球形、扭曲形曲面提供了利用解析方法对其进行快速处理的规则曲面造型方法。
用户可以根据自己需要灵活选择不同的曲面造型方法。
4.精确、完善的多点成形工艺计算功能本软件实现了整个多点成形的工艺计算过程,其中包括冲头与工件的接触点计算、冲头行程确定、回弹处理、成形力计算等诸多方面。