無(wú)模多點(diǎn)成形機(jī)的相關(guān)情況

來(lái)源：塑膠五金網(wǎng)發(fā)布時(shí)間：2014-09-28 10:58:34點(diǎn)擊率：

　　無(wú)模多點(diǎn)成形機(jī)是把塑性成形與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合為一體的先進(jìn)制造設(shè)備，適用于各種三維曲面板類件的成形。本文介紹了無(wú)模多點(diǎn)成形機(jī)的基本原理及發(fā)展過程;重點(diǎn)闡述了該設(shè)備在鳥巢建筑工程、流線型車頭及醫(yī)學(xué)工程等不同領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例;敘述了多點(diǎn)成形機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)。

　　隨著生產(chǎn)力水平的不斷提高及制造業(yè)的飛速發(fā)展，金屬板類件制品的需求也在快速增長(zhǎng)。機(jī)械制造、航空航天、船舶艦艇、各種車輛、壓力容器乃至建筑裝潢、城市雕塑等許多領(lǐng)域，對(duì)三維曲面板類件都有大量的需求。這些板類件的三維曲面成形通常要采用成形或手工制造的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。但模具的制造費(fèi)用昂貴，加工周期較長(zhǎng)，不利于產(chǎn)品的更新?lián)Q代，制約著制造業(yè)的快速發(fā)展。而手工成形又存在質(zhì)量差、效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大等缺點(diǎn)。在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈的今天，板類件的生產(chǎn)迫切需要快速柔性的先進(jìn)制造設(shè)備。

　　無(wú)模多點(diǎn)成形機(jī)是把塑性成形技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合為一體的先進(jìn)制造設(shè)備。該設(shè)備可省去產(chǎn)品開發(fā)與制造過程中因模具設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試和修改等復(fù)雜過程所耗費(fèi)的時(shí)間和資金，顯著縮短了研制及生產(chǎn)周期，對(duì)產(chǎn)品的更新?lián)Q代能做出快速的響應(yīng)。

　　一、基本原理及發(fā)展過程

　　1. 基本原理

　　無(wú)模多點(diǎn)成形機(jī)是以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助制造和輔助測(cè)試(cad/cam/cat) 技術(shù)為主要手段的高技術(shù)集成系統(tǒng)。其基本原理是把傳統(tǒng)的整體模具離散成一系列規(guī)則排列、高度可調(diào)的沖頭群，各沖頭的高度可由計(jì)算機(jī)隨意控制，根據(jù)零件的目標(biāo)形狀調(diào)整沖頭快速地構(gòu)造出所需的成形曲面，從而實(shí)現(xiàn)板類件的快速、柔性和數(shù)字化成形。圖1 所示為多點(diǎn)成形原理。

　　基本的無(wú)模多點(diǎn)成形設(shè)備由三大部分組成，即cad/cam 軟件系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及多點(diǎn)成形主機(jī)( 如圖2所示) 。其中，多點(diǎn)成形主機(jī)是多點(diǎn)成形系統(tǒng)的核心。而cad/cam 軟件系統(tǒng)是根據(jù)成形件的目標(biāo)形狀進(jìn)行幾何造型及成形工藝計(jì)算等，并通過計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)調(diào)整沖頭的高度位置，構(gòu)造成形面，然后控制加載機(jī)構(gòu)成形出所需的零件。由于成形面的重構(gòu)過程及工藝參數(shù)的選擇等均由計(jì)算機(jī)控制，因此多點(diǎn)成形過程容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。如果結(jié)合針對(duì)成形結(jié)果的測(cè)量技術(shù)，還可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)成形，進(jìn)一步提高產(chǎn)品精度。

　　2. 發(fā)展過程

　　早在20世紀(jì)60年代就有日本人提出過與多點(diǎn)成形相關(guān)的思路，其原始思想是利用可以相互錯(cuò)動(dòng)的“鋼絲束集” 形成模具型面對(duì)板材實(shí)現(xiàn)壓制與變形。20世紀(jì)70年代日本有很多企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)在這方面進(jìn)行過大量的研究與試驗(yàn)。吉林大學(xué)李明哲教授于1992年在日本將這種板料成形方法命名為“多點(diǎn)成形( multipoint forming ，簡(jiǎn)稱mpf) ” 法，并提出了成形原理不同的四種典型的多點(diǎn)成形基本方法。

　　近十余年來(lái)，吉林大學(xué)在多點(diǎn)成形方面進(jìn)行了深層次的基礎(chǔ)研究與產(chǎn)業(yè)化工作，并在多點(diǎn)成形基本理論、專用軟件、實(shí)用技術(shù)等研究與開發(fā)方面取得了重大進(jìn)展，解決了一系列關(guān)鍵技術(shù)，使多點(diǎn)成形技術(shù)由早期的探索性研究與試驗(yàn)階段進(jìn)入了實(shí)際應(yīng)用階段，實(shí)現(xiàn)了分段成形、閉環(huán)成形、薄板成形等多種工藝方法，并且已應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域的實(shí)際生產(chǎn)中。

　　在薄板成形方面取得的成果尤為突出，提出了柔性壓邊的概念，圓滿地解決了薄板多點(diǎn)成形的技術(shù)難題，打破了國(guó)內(nèi)外很多專家認(rèn)為多點(diǎn)成形只能用于中厚板成形的框框。圖3所示為采用柔性壓邊技術(shù)壓制的薄板成形樣件，其板料厚度為0.5mm;圖4所示為人臉成形件。圖5 所示為具有柔性壓邊功能的薄板用630kn多點(diǎn)成形機(jī)。該設(shè)備采用機(jī)械手進(jìn)行調(diào)形，上下沖頭群各采用40×32的布置方式，上、下各由1280個(gè)沖頭組成，一次成形尺寸為400mm×320mm。該設(shè)備的特點(diǎn)是沖頭的截面尺寸小，可以實(shí)現(xiàn)板料的精密成形，并且在上下沖頭群的四周各布置40個(gè)壓邊用液壓缸，能夠?qū)崿F(xiàn)柔性壓邊。

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