多点成型
数字化多点成型技术塑形钛网修补颅骨缺损16例
Re a r ng s l f c s by i i i a l o e e ia i e h ih p ii ku lde e t nd v du ly m d ld tt n um m s w t
m u tpo n o di li i tm l ng: e or f1 a e a r p to 6 c s s
o s r e a d s t fc in d g e swi h p r t n r n e t ae . s l : e s a i g wok o d, n s e i i n p rt g b e v d, n ai a t e r e t t e o e a i s wee i v s g t d Re u t Th h p n r la a e t sa t s o h o i s h me a d o ea i n t e e sg i c n l e r a e a d 9 . % p t n sw r aif d w t h p r t n Co cu i n : h l i a ef e b u i n u i w r i nf a t d c e s d, n 3 7 me i y a i t e e s t i i t e o e a i . n l so s T e ci c 1 f ta o tt a i m e se h o n e t me h s s a e y mu t on o mi g t c n lg o e arn k l d fc si p re t a d w  ̄ y o l ia p l ai n s e h p d b l p i t r n e h oo f rr p i g s u l ee t s ef c , n o h f i c la p i t . i f y i cn c o
无模多点成形技术——板材成形的新理念
无模多点成形技术
1 无 模 多 点成 形 技术 的基 本原 理 与技 术 特点 .
板材成形的新理念
财 力 ,显 著地 缩 短 产 品生 产 周 期 ,降低 生 产 成 本 ,
吉林大学辊锻工艺研究所 (305 李 东平 李东 成 102 )
( )优 化变 形 路 径 2
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
( )实 现 无 回 弹 成 形 可 采 用 反 复 成 形 新 技 3
形 ,扩 大加 工 范 围 。
高 、质 量好 ,并且 显 著提 高生 产 效 率 。
调 的基 本 体
( 冲
头) ,通 过对 各 个 基
本体 的实 时控 制,
构 造 出 所 需 形 状 的
成 形 面 ,取 代 传 统 的模 具 来 实 现 板 材 三 维 曲 面 的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ快 速 无
一
图 1 多点成形原理 示意 图
无模 多 点 成形 技 术 是 由 吉林 大学 李 明哲 教 授在 提 高产 品 的竞 争 力 。与模 具 成形 法 相 比 ,不但 节 省
日本 做博 士 后 研 究工 作 期 间命 名 的一 项 金属 板 材三 巨 额加 工 、制 造模 具 的 费用 ,而且 节 省大 量 的修 模
维 曲 面 成 形 的 先 进 制 造 技术 。 其基 本 原 理是 利 用 一 系 列 规 则 排 列 的 、高 度 可 与 调模 时 间 ;与手 工 成形 方 法相 比 ,成 形 件 的精 度
<2 10 0
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、
无模多点数字化成形技术与装备-吉林
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。
多点成形技术的发展和应用
图 1 一般 基本体
基本体 所 围 空 隙 中 的板 材 , 效 防止 了其 由 有
2 ( 于受压 应力 产生 皱褶缺 陷的可能 。
1b ()
2 5
2 1 3 基本 体包络 面成形缺 陷及对 策 ..
多点 成 形 工 件 的 主 要 缺 陷 是 压 痕 和 失
稳 , 图 5 由于薄 钢板刚度较 差 , 易 在板 料 如 , 故 和凸模 接触处 产生 变形 。所 以板 材越 厚 压 痕
形 主 体
3一丝 杆
上下 排列 相 同 , 故设计 和 计算 简单 , 易 产生 但
皱褶 。其 基本体 利用 率随 基本 体行 列 数增 加
而增 幅 减缓 。另一 种是 错 移 形 , 基 本 体 位 其 置关 系如 图 4 , 下 基 本体 位 置 不 同使 得 设 b上
计 、 造及 自动控 制较 上一 种 复杂 , 它 的优 制 但 点是能 使 板 材 处 于 较好 受 力 状 态 , 束 了在 约
入并定 位 , 最后 加压成 形 。
简单 均匀规则 。以前 国外 的研究 一 般 都采 用
非接触 形 , 图 3 。在 成 形三 维 曲面 时 基 本 如 a
体会受 到侧 向力 , 使得 基 本 体 位 置 精 度 降 这 低影 响成形精 度 。后 来 使用 滑 动接 触形 如 图 3 , 种 接触 排 列 使 相 邻 基 本 体 能 够 相 互 支 b这 持 , 避免水 平方 向上 的弯 曲变 形 , 能 保证 了位 置精度 提 高 了寿 命 , 有利 于 提 高 工 件 的 成 形
另外一种 新型 的基 本体 是方 形 可调 活 络
板材加 工 的 高质 量 自动 化 数 字 化 , 在 通 用 现
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。
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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。
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。
多点成形技术
实时精确控制各基本体运动的功能。
设备昂贵
图4 成形原理图
8/17
2 概念
2.3.3半多点模具成形和半多点压机成形
只调整一半的基本体高度。另一半基本体群高度则采用
液压油缸等被动方式控制。 简化了控制系统
4/17
2 概念
2.2 系统基本构成 加载机构——板材成形
调整机构——调节基本体行程
多点成形压力机
}+
上、下基本体群
图2 一个基本的多点成形装备 5/17
2 概念
2.3 分类 多点模具成形 多点压机成形 半多点压机成形 半多点模具成形
多点成形
{
6/17
2 概念
2.3.1 多点模具成形法基本原理
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
7/17
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,
16/17
17/17
9/17
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。
3.1.2 薄板成形
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。
板材多点成形回弹的有限元分析
作 者 简 介 : 怀 焱 ( 94) 男 , 士 生 。 袁 18 一, 硕 研 究 方 向 : 船 自动 化 与设 备 。 造
E- i: u n u ia 2)8 1 3 C 1 maly a h ay n ()@ 6 . O I ( T
形方法成形 质量差 、 生产 效率 低 , 而且 劳动 强度 极 大 。应用数控技 术进行 自动化弯板 , 仅可大 幅度 不
理想 弹塑性 的 ; 中性 面 固定 在板 的几何 中面 上 , ②
且 中性 面上 没有应 力 ; ③板 内任 一 点 的应 变 的大
小正 比于该 点到 中性 面的距 离l 。 _ 1 ]
显式算 法模 拟成 形 过 程 , 网格 细 化 将 使 时 间步 长
正确理解 加工过程 中出现 的各种 问题 , 确定有关 工
艺参数 , 提高 加工 质量 。因此 , 虑采 用有 限元 分 考
析 软件 AN YSL - Y S / SD NA, 以球 面钢 板 为研 究 对
象, 通过显式算 法模 拟动 态成 形 过程 , 将变 形后 的 几何 形状 和应力输 入 AN Y S S隐式 分析 中 , 过给 通
定合适 的边 界条 件来模拟线性 回弹变形 , 用不 同 的 板料厚度 对 回弹的影响进行分析 和 比较 。
减小 , 长 C U 时 间 。 其 最 大 时 问 步 长 t 延 P 由
C uat o rn 条件 确定 :
≤ KL C /
1 在冷 弯加工 过程 中存在 回弹现 象 。这 是 由于板料 在弯 曲过 程 中 , 料 中不 但 存在 塑 性 变 材 形, 也存 在 弹性 变 形 , 因此 卸 载之 后 , 的弯 曲半 板 径 较卸 载前增 大 , 曲角则较 卸载 前减小 , 弯 即产 生 回弹 。回弹造 成构 件 的 成形 精 度 差 , 加 了成 形 增 后 的校形 工作 量 , 在 生 产 实 际 中迫 切需 要 有 效 故
多点成形
缺陷,提高板材的成形能力。这是一种理想的板材成形方法, 但要实现这种成形方式,压力机必须具有实时精确控制各基 本体运动的功能。如图2b所示。
图2 两种基本的多点成形方式 a. 多点模具成形 b. 多点压机成形
成形工艺
1.一次成形工艺
一次多点成形工艺与传统的整体模具冲压成形类似,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。
精密化: 目前多点成形技术在薄板成形与复 杂工件成形方面取得了明显进展,已经 能够用厚度为0.5mm 甚至0.3mm 的板料 成形曲面类工件,而且能够成形像人脸 那样比较复杂的曲面(图3)。随着多点 成形技术的逐渐成熟,正在向精细化方 图3 人脸成形实例 面发展,其成形精度也将得到更大提高。 连续化: 多点调形技术与连续成形技术的结合可以实现连续柔性成 形。其主要思路如下:在可随意弯曲的成形辊上设置多个控制点 构成多点调整式柔性辊,通过调整控制点形成所需要的成形辊形 状,再结合柔性辊的旋转实现工件的连续进给与塑性变形,进行 工件的无模、高效、连续、柔性成形。基于这种新的成形原理, 已经开发出柔性卷板成形装置,并且实现了多种三维曲面的连续
应用与发展
目前, 多点成形技术已经应用于高速列车流线型车头制作、 船体外板成形、航空航天器、化工压力容器、建筑物内外饰板 的成形及医学工程等多个领域中。 随着航空、航天、海运、高速铁路、化工等行业的发展, 对三维曲面板件的需求也在不断地增加, 三维板件的生产也需 要更加先进的制造技术。目前, 多点成形技术正在向大型化、 精密化及连续化方向发展。 大型化: 多点成形作为一种柔性制造新技术, 特别适用于三维板件的 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。
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
多点成形-PPT课件
二、多点成形的概念
2.1 基本原理
多点成形是一种板材三维曲面柔性成形的新技术,其基本原理是由一 系列规则排列的基本体点阵代替整体式冲压模具, 通过计算机控制来调整 基本体单元高度形成所需要的成型面, 实现板料的无模、快速、柔性化成 形,如图1所示。
图1 多点成形的基本体
2019/2/25
多点成形可分为多点模具、多点压机、半多点模具及半多点压机等4种有代 表性的成形方式,其中多点模具与多点压机成形是最基本的成形方式。 多点模具成形时首先按所要成形的零件的几何形状,调整各基本体的位置坐标 ,构造出多点成形面,然后按这一固定的多点模具形状成形板材;成形面在板材成 形过程中保持不变,各基本体之间无相对运动,如图2a所示。 多点压机成形是通过实时控制各基本体的运动,形成随时变化的瞬时成形 面。因其成形面不断变化,在成形过程中,各基本体之间存在相对运动。在这 种成形方式中,从成形开始到成形结束, 上、下所有基本体始终与板材接触, 夹持板材进行成形,如图2b 所示。这种成形方式能实现板材的最优变形路径 成形,消除成形缺陷,提高板材的成形能力。这是一种理想的板材成形方法,但 要实现这种成形方式,压力机必须具有实时精确控制各基本体运动的功能。
多点成形研究进展
2019/2/25
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
2019/2/25
一、多点成形的研究背景
随着我国制造业的飞速发展,需要不断研发新型产品,提高更新 换代速度,因此,对三维曲面件的需求会越来越大。特别是在航空航天 、船舶舰艇、各种车辆及建筑雕塑等许多军用与民用制造领域,都需要 使用大量的各种材质的三维曲面板类件。传统的三维曲面件成形方法通 常要采用模具成形或手工制造方式来实现,但模具成形不仅制造费用昂 贵、加工周期长,而且不利于产品的更新换代、制约着制造业的快速发 展;而手工成形又存在质量差、效率低、劳动强度大等缺点。传统的三 维曲面件成形方法已无法满足现代制造业高速发展的要求。因此,多点 成形技术成为热门研究课题,是现代制造领域的重要发展方向。 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的多点成形方式 a. 多点模具成形 b. 多点压机成形
非线性分析在多点成形设备中的应用
非线性分析在多点成形设备中的应用Chapter 1:引言1.1 研究背景1.2 研究目的和意义1.3 研究内容和方法Chapter 2:多点成形设备介绍2.1 多点成形设备的概念和分类2.2 多点成形设备的工作原理和特点2.3 多点成形设备的应用现状和发展趋势Chapter 3:非线性分析的基础知识3.1 非线性分析的概念和特点3.2 非线性分析的基本方法和步骤3.3 非线性分析的常见模型和算法Chapter 4:非线性分析在多点成形设备中的应用4.1 多点成形设备中的材料非线性分析4.2 多点成形设备中的结构非线性分析4.3 多点成形设备中的非线性热力耦合分析4.4 多点成形设备中的工艺非线性分析Chapter 5:案例分析与展望5.1 多点成形设备中的非线性分析案例分析5.2 多点成形设备中的非线性分析展望5.3 多点成形设备中的非线性分析的发展方向和挑战Chapter 6:结论和建议6.1 研究成果总结6.2 研究存在的问题和不足6.3 研究展望和建议Chapter 1:引言1.1 研究背景多点成形技术是一种快速成型技术,其具有实现自由曲面、节约时间和成本、材料利用效率高等特点,因此在工业生产中得到越来越广泛的应用。
多点成形设备是该技术的关键装备,其结构复杂、动态变化快、工作环境恶劣,要求设备具有高度的准确和稳定性。
由于多点成形设备运动过程的非线性特性,需要进行非线性分析以确保设备的可靠性和稳定性。
1.2 研究目的和意义多点成形设备的性能和稳定性对于成型产品的质量和生产效率具有重要的影响。
非线性分析是研究多点成形设备性能和运动特性的重要方法,分析设备的非线性动态特性对于优化设备结构、提高设备运行效率和降低生产成本具有重要的意义。
1.3 研究内容和方法本文以多点成形设备为研究对象,主要分析多点成形设备的非线性动态特性,包括材料非线性、结构非线性、非线性热力耦合和工艺非线性等方面的分析。
在分析多点成形设备的非线性动态特性基础上,探讨如何采用非线性分析的方法优化设备结构和提高设备的性能和稳定性。
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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。
多点成形
1.发展背景:
在现代制造业中,需要使用成千 上万的各类模具生产形状各异的板类 曲面零件,尤其是在飞机、轮船、各 种车辆等产品的覆盖件制造中,必需 的模具制造与调试往往需要几个甚至 十几个月的加工周期与巨额资金,从 而严重影响着众多产品的研发、生产 效率、制造成本和更新换代。因此, 实现板类件的无模成形或柔性加工, 一直都是全球专业技术人员梦寐以求 的夙愿。
采用无模多点成形技术后,可节约 大量宝贵的时间与昂贵的模具费用, 缩短新产品研制及生产周期,并对产 品的更新换代做出快速反应。因此, 可以毫不夸张的说,这是对传统加工 制造业的一次革命。
5.多点成形系统组成:
对成形件 目标形状 进行几何 造型、成 形工艺计 算
控制压力 机调整机 构,构造 基本体群 成型面
• 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 构做相应设计。
5.多点成形设备组成:
5.2柔性控制系统
5.多点成形设备组成:
5.3闭环成形系统
6.应用
6.应用
6.应用
6.应用
6.应用
6.应用
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,ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ就相当于重 新构造了成型模具
4.技术特点(与传统模具成形相比):
1.实现无模成形 通过各基本体运动的控制来构造出各种不同的成形曲面 2.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,实行难加工材 料的塑性变形,扩大加工范围 3.实现无回弹成形 可采用反复成形新技术,消除材料内部残余应力,并实 现少无回弹变形,保证工件成形精度。