大型板材离散多点成形工艺及装备研究.pdf

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1、·机械制造·张家绮，等·大型板材离散多点成形工艺及装备研究大型板材离散多点成形工艺及装备研究张家绮，张敏(河海大学机电工程学院，江苏常州213022)摘要：针对大型板材的冲压成形问题，提出了一种离散多点成形工艺。介绍了此工艺中模具及柔性杆的结构。与已有的多点成形工艺——杆系柔性成形和活络方形压头非对压技术相比，离散多点成形工艺在大型板材成形过程中有其自身的优势。关键词：大型板材；离散；平面包络；活络中头中图分类号：TH165文献标志码：B文章编号：1671—5276(2014)02—0040—03AnalysisandStudyofDiscreteMulti·-pointForming

2、ProcessforLarge·-scaleSheetMetalZHANGJia—qi，ZHANGMin(CollegeofMachanicalandElectricalEngineering，HehaiUniversity，Changzhou213022，China)Abstract：Thispaperpresentsadiscretemulti-pointformingprocesstodealwiththeproblemoccrringinthelarge-scalesheetmetalstampingandintroducesthestructuresofthemoldands

3、tampingbarsappliedinthisprocess．Comparedwiththeexistingmulti—pointformingprocesses，suchaspolesflexibleformingandmisalignedstampingprocesseswithswivelsquarepressheads，thediscretemulti-pointformingprocessshowsitsadvantagesintheprocessofthelarge—scalesheetmetalstamping．Keywords：large—scalesheetmeta

4、l；discrete；planeenveloping；swivelpressheads0引言离散多点成形工艺大型冲压板材被广泛应用于航空航天、海运、汽车、化与已有的多点成形工艺相比，离散多点成形工艺中模T等领域中，且随着各行业的迅速发展，大型板材产品更具内部各基本体间隔排列，上模采用活络曲面冲头点包络新速度越来越快，形状不断变化。近年来，多点成形技术成形曲面，下模采用活络平面冲头平面包络成形面。离散及工艺不断发展和衍生，出现了可重构的杆系柔性成形模多点成形工艺过程如图1所示。各压杆按规则离散排列，具。该模具由若干柔性杆紧密排列成一个阵列，通过旋转螺杆和更换冲压头可得到所需成形的曲面形状

5、。板料成形过程中，由于结构中有弹簧，柔性杆兼有“压板”与“成形”双重功能，从而抑制板料的受压屈曲与起皱。但成形不同形状的板材需要更换冲压头。对于船体外板的冲压，武汉理工大学提出了活络方形压头非对压技术。其上、下模均采用方形压头，压头平面包络出成形面，压头能绕球面底座跟随板材的曲面变化而摆动，始终保持与板材面的(a)放料接触，同时上、下模的冲头采用非对压方式排列，使板材受力更均匀。但采用平面包络的形式包络出板材凹面，方形压头会与板材干涉而产生压痕。对于大型冲压板材，如果仍采用已有的多点成形模具，便需要大量的基本体，有的甚至还需要根据板件的形薪腽碲状制造和更换冲头，降低了工作效率，提高了生

6、产成本，且冲压时易产生压痕和起皱现象。本文提出了一种针对大l一压边杆；2一曲面冲头；3一大型板材；4一平面冲头型板材成形过程的离散多点成形工艺。该工艺中冲头离图1离散多点成形工艺散排列，因此所需基本体的数量减少；上模采用活络曲面冲头，点包络出板材凹面，下模采用活络平面冲头，平面包络出板材凸面，冲压不同曲面无需更换冲头，且有效抑制上模压杆与下模压杆采用非对压方式(上下冲头中心线不在同一条直线上)，因此，成形过程中板材受力较均了压痕和起皱现象，成形曲面更光顺。匀，有效抑制了板材起皱。下模采用平面冲头，多个平作者简介：张家绮(1989一)，女，江苏徐州人，硕士研究生，研究方向为机械设计。·4

7、0·http：／／ZZHD．chinajourna1．net．cnE—mail：ZZHD@chainajourna1．net．cn《机械制造与自动化》·机械制造·张家绮，等·大型板材离散多点成形工艺及装备研究面包络出成形面，与曲面冲头相比，平面冲头与被加工件接触面积大，造型曲面比较光滑；而因上模冲头需成形板材凹面，所以采用曲面冲头，避免与板材干涉产生压痕。在图1(a)中，板材放置于下模具体上。图1(b)中，上模具体在压力机的带动下下行，实现对板