[科普中國]-無模多點(diǎn)成型

無模多點(diǎn)成型是將柔性多點(diǎn)成型技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合為一體的先進(jìn)制造技術(shù)。其利用多點(diǎn)成型裝備的柔性與數(shù)字化制造特點(diǎn)，無需換模就可以實(shí)現(xiàn)不同曲面成型，從而實(shí)現(xiàn)無模、快速和低成本的生產(chǎn)。

成型原理無模多點(diǎn)成型就是將柔性多點(diǎn)成型技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合為一體的先進(jìn)制造技術(shù)。該技術(shù)利用多點(diǎn)成型裝備的柔性與數(shù)字化制造特點(diǎn)，無需換模就可以實(shí)現(xiàn)不同曲面的成型，從而實(shí)現(xiàn)無模、快速和低成本生產(chǎn)。該技術(shù)將整體模具離散為一系列規(guī)則排列的、高度可調(diào)的基本體，利用計(jì)算機(jī)控制基本體群形成上、下成型面，通過對各基本體運(yùn)動的實(shí)時控制，自由地構(gòu)造出成型面，實(shí)現(xiàn)板材的三維曲面成型。

工藝過程多點(diǎn)成型過程一般可分為調(diào)形、壓邊及成型三個過程。在成型前，計(jì)算機(jī)根據(jù)成型零件的CAD數(shù)據(jù)或圖紙，通過對成型工件的有限元力學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)分析、工件材料參數(shù)、曲面造型并經(jīng)過調(diào)整基本體目標(biāo)位置，形成工件的曲面形狀。成型過程中基本體的相對位置是不變的，與普通模具一樣使用，成型過程如圖所示。

技術(shù)特點(diǎn)1、取代傳統(tǒng)的整體模具實(shí)現(xiàn)無模成型，節(jié)省模具設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試所需的人力、物力和財(cái)力，顯著縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本，成型的產(chǎn)品精度高、質(zhì)量好，并且顯著提高生產(chǎn)效率。

2、通過基本體調(diào)整，實(shí)時控制變形曲面，隨意改變板材的變形路徑和受力狀態(tài)，提高材料成型極限，實(shí)現(xiàn)難加工材料的塑性變形，優(yōu)化變形路徑，擴(kuò)大加工范圍。

3、可以反復(fù)成型，消除材料內(nèi)部的殘余應(yīng)力，可實(shí)現(xiàn)小回彈或無回彈成型，從而保證工件的成型精度。

4、可以采用分段成型，利用小設(shè)備連續(xù)逐次成型超過設(shè)備工作臺尺寸數(shù)倍的大型工件。

5、可以通過計(jì)算機(jī)輔助完成曲面造型、工藝計(jì)算、壓力機(jī)控制、工件測試等整個過程，易于實(shí)現(xiàn)自動化，工作效率高，勞動強(qiáng)度小，極大地改善了勞動者作業(yè)環(huán)境。

應(yīng)用無模多點(diǎn)成型技術(shù)日趨成熟，已經(jīng)在航空、航天、汽車、化工、醫(yī)學(xué)以及城市建筑等很多領(lǐng)域內(nèi)得到應(yīng)用，例如飛機(jī)蒙皮的拉形、建筑結(jié)構(gòu)件與裝飾件、高速列車流線型車頭覆蓋件、船體外板及人腦顱骨修復(fù)體等產(chǎn)品的成型。而且它特別適合于曲面板制品的多品種小批量生產(chǎn)及新產(chǎn)品的試制，所加工的零件尺寸越大，其優(yōu)越性越突出。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

黃倫先 - 副教授 - 西南大學(xué)