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无模多点成形技术在双曲面铝单板加工设备中的研究及应用发表时间：2018-10-25T11:02:02.770Z 来源：《防护工程》2018年第13期作者：钟锦[导读] 随着建筑外观的不断发展及变化，双曲面铝单板作为建筑幕墙装饰材料之一，应用越来越广泛钟锦佛山市保利来建材实业有限公司 528000摘要：随着建筑外观的不断发展及变化，双曲面铝单板作为建筑幕墙装饰材料之一，应用越来越广泛，铝单板的双曲面一般采用手工或半手工加工成形。
本文对幕墙装饰铝单板的产品特点进行分析，根据无模多点成形技术的原理，提出一种适用于双曲面铝单板加工的无模多点成形设备冲头群组结构。
关键词：双曲面铝单板；板材成形；群组结构；成形缺陷随着世界经济的发展，人类对房地产及建筑大楼的功能、外观、设计风格要求越来越高，因而现代高端建筑的外观多采用艺术造型，摆脱过时的建筑样式的束缚，放手创造新的建筑风格。
带艺术造型的建筑外观设计，多采用双曲面来实现，而铝合金板材其成形性、可焊性和耐蚀性均佳，经氟碳喷涂表面处理后的铝单板耐候性、保色性强，同时存在重量轻轻易于施工安装、强度够及耐火性能强等优点，固铝单板成为带有双曲面外观设计建筑装饰的主要材料之一。
双曲面或称：三维曲面、自由曲面，其表面曲率从任意方向都是变化的，且无严格规律。
1.背景技术幕墙装饰用双曲面铝单板一般都不成批量，以单件小批量产品为主，如采用模具成形不但成本高，而且产品变化时模具就需要更换，缺乏柔性，极大地延长了产品生产周期。
因此，一般情况下双曲面板采用手工或半手工成形，手工成形存在质量差、精度低、效率低及劳动强度大等缺点，且加工出来的产品达不到理想的表面外观，难以满足高端市场对产品的要求。
2.研究方向采用无模多点成形技术，可以有效的规避模具及手工制造的弊端。
无模多点成形是利用高度可调节的数控液压加载基本群体单元形成离散曲面，进行多点压延的加工技术，将柔性制造技术和计算机控制技术合为一体。
金属材料成形工艺及控制金属材料成形是指将金属原料通过一系列工艺操作，经过塑性变形、应变硬化和回复变形等过程，最终得到所需形状与性能的金属制品的工艺过程。
金属材料成形工艺有很多种，包括铸造、锻造、压力加工、挤压、拉伸、冲压、粉末冶金等。
每种成形工艺都具有其独特的特点和适用范围，需要根据材料性质和产品要求选择合适的成形工艺。
一、铸造是金属材料成形的基本方法之一，通过将金属熔化后注入模具中，经过凝固、冷却和后处理等过程得到所需产品。
铸造工艺分为砂型铸造、金属型铸造、石膏型铸造、压力铸造等多种类型，适用于生产各类形状的金属制品。
二、锻造是指将金属原料置于模具中，经过加热和高压的力量作用下，使金属材料发生塑性变形，最终得到所需形状的工艺方法。
锻造工艺分为自由锻造、模锻、冷锻等多种类型，适用于生产各类尺寸较大、形状复杂的零部件。
三、压力加工是指通过金属材料受到外力压缩、拉伸、弯曲等作用，使其发生塑性变形，并最终得到所需形状的金属成形方法。
压力加工包括挤压、拉伸、剪切、折弯等多种工艺，适用于生产各类薄板、管材、棒材等产品。
四、挤压是指将金属加热至熔点后，在压机的作用下通过模具挤出，得到所需形状的工艺方法。
挤压工艺适用于生产各类型材、异型材、电线电缆、铝箔等产品。
五、拉伸是指通过将金属材料置于拉伸机中，受到拉力的作用下，使其发生塑性变形，最终得到所需形状的金属成形方法。
拉伸工艺适用于生产各类细丝、线材、管子等产品。
六、冲压是指通过冲压机将金属板材置于模具中，经过冲击力的作用下，使其发生塑性变形，最终得到所需形状的金属成形方法。
冲压工艺适用于生产各类薄板金属产品，如汽车车身板、电器外壳等。
七、粉末冶金是指将金属粉末与非金属粉末按一定配比混合，压制成坯料后通过烧结等过程，最终得到具有一定形状和性能的金属制品的工艺方法。
粉末冶金工艺适用于生产各类复杂形状、高精度的金属制品。
以上是金属材料成形工艺的简要介绍，为了保证金属制品质量和实现成形工艺的控制，需要进行相应的工艺控制。
板材三维曲面多点成形技术吉林工业大学!"##$%&李明哲陈建军隋振’摘要(多点成形是一种板材柔性成形新技术)它在新产品的试制开发*多品种*小批量板类件生产*大型板材成形等诸多方面都显示出良好的潜力)本文探讨了多点成形的基本原理*技术特点和系列实用技术+并对多点成形的应用前景作了阐述)关键词多点成形无模成形板材成形随着航空*航天*舰船*汽车等生产行业飞速发展+金属板材成形件的需求量越来越大)尤其对于像飞机外壳*船体外板等大型金属三维曲面的成形+目前只能采用手工加工方法)其工作环境差*劳动强度高*生产效率低且较难获得精确的目标形状)因此+迫切需要开发能够迅速适应产品更新换代需要+自动化程度高*适应性广的板材成形新技术*新设备)多点成形是将多点成形技术和计算机技术结合为一体的先进制造技术)该技术利用了多点成形设备的,柔性-特点+不需要换模就可实现各种曲面的成形+从而实现无模成形.运用分段成形技术+可以利用小设备实现大型板材的成形+使生产效率大大提高)基本概念多点成形的基本原理是利用一系列规则排列的*高度可调的基本体+通过对各基本体运动的实时控制+自由地构造出成形面+从而实现板材三维曲面成形/见图!+$&)多点成形技术涵盖的领域很广+包含了从多点成形原理*工艺*成形方法到多点成形设备的设计与制造等诸多方面)多点成形方法与传统模具成形方法的一个主要区别就是它具有,柔性-加工特点+即可以实时控制各基本体的位移和速度)利用这个特点+既可以在成形前也可在成形过程中改变基本体的相对位移状态+从而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)多点成形设备的这种柔性加工的特点与传统模具成形相比能为工件提供更多的变形路径的选择+从而能够实现如反复成形*分段成形等很多特色加工方法)多点成形有二种典型的方式+一种称为多点模具成形!其特点是在板材成形前就调整好各基本体的位置!而在成形过程中基本体间没有相对运动"其实质与模具成形基本相同!只是把模具分成离散点"另一种称为多点压机成形!其特点是在成形前不对基本体进行调整!而在成形过程中调整基本体位置!此时的每对基本体都相当于一台小型压机!故称为多点压机成形法"多点压机成形更能体现多点成形的优点"图#调整后的马鞍形成形面图$多点成形样件多点成形设备则是以计算机辅助设计%辅助制造%辅助测试&’()*’(+*’(,-技术为主要手段的板材柔性加工新装备!它以可控的基本体群为核心!板类件的设计%规划%成形%测试都由计算机辅助完成!从而可以快速经济地实现三维曲面自动成形"技术特点与传统的模具成形相比!多点成形具有其自身的特点.#/实现无模成形通过对各基本体运动的控制来构造出各种不同的成形曲面!可以取代传统的整体模具!节省模具设计%制造%调试和保存等所需的人力%物力和财力!显著地缩短产品生产周期!降低生产成本!提高产品的竞争力"与模具成形法相比!不但节省加工制造模具的费用!而且节省大量的修模与调模时间"与手工成形方法相比!成形的产品精度高%质量好!并且显著了提高生产效率"$/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"0/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"1/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的大型工件"2/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辅助!实现’()*’(+*’(,一体化生产!工作效率高!劳动强度小!极大地改善了劳动者作业环境"实用技术适应不同的需求!多点成形已经形成了系列化的实用技术.#/无回弹反复成形技术反复成形法就是利用多点成形柔性化的特点!在多点成形中成形件围绕着目标形状连续不间断地反复成形!逐渐靠近目标形状!减小工件的回弹及材料内部的残余应力!实现板材小回弹或无回弹成形"如图0所示!反复成形时!首先使材料变形到比目标形状加上应有的回弹值还大一点的程度"在此状态下!再使材料往回变形"如果此时的变形量等于回弹值!就相当于卸载过程!继续加载使材料沿其回弹方向继续变形到超过目标形状"这样!以目标形状图0反复成形过程为中心!重复上述成形过程!使板料逐渐地靠近到目标形状!最后在目标处结束成形"在多次反复成形过程中!34$35新技术新工艺6$777年第#7期万方数据可使残余应力的峰值逐渐变小!最终可实现无回弹"无残余应力的变形#$%分段成形技术多点分段成形充分利用了多点成形设备的柔性特点!把工件在不分离的情况下分成若干个成形区域分别成形!从而能够实现利用小设备对大型板材的成形&见图’(#图’分段成形技术这种成形方法可以减小设备尺寸!实现以往只能利用手工完成的大型板材的压制!从而大大降低产品的成本#同时!多点分段成形方法也可以提高板材的成形极限!但由于分段成形时!板材在每次成形时!都要受到未成形区及已成形区的影响!成形区的受力及变形情况比整体成形时要复杂得多!控制较难#应用该技术目前已成形出超过设备工作台面积)倍的样件!扭曲面总扭曲角超过’**+&见图,(#图,分段成形样件-%多道成形技术对于变形量很大的制品!选取最佳路径多道成形!使成形过程中板材各部分变形尽量均匀!以消除起皱等成形缺陷!提高板材的成形能力#’%闭环成形技术即将自动控制技术与./0!./1结合起来!对成形后的工件进行三维测量!将测量的数据反馈到./1系统!经过控制算法运算后!计算出基本体群形状的修正量!传递给控制系统再次成形!这样反复几次!可以达到精确的目标形状#结语多点成形技术可以实现无模成形!节省模具制造费用与时间2可以改善被成形件的变形条件!实现无回弹成形!并实现在小设备上成形大型件#多点成形技术特别适合于三维曲面板制品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#多点成形技术在飞机和航天器的蒙皮!轮船和舰艇的外板!车辆!大型容器和城市雕塑等三维曲面板制品加工中!有着广阔的应用前景!并将产生应有的经济效益和社会效益#参考文献3%李明哲!中村敬一%基本的4成形原理5检讨&板材多点成形法5研究第3报(%平成’年度塑性加工春季讲演会论文集!366$7,368,$$$%9:;<=>?@:!A B >C ;<@:B ?D E %!9B F D :G H C :;DI C J K :;<7L I F ?M :N F ?K L ;B I L E D B J :;<K ?D >C OI C J L -G OP B J I L E ?P >??D !Q C B J G ;L F C I 9L D ?J :L F P R J C E ?P P :;<0?E >;C F C <S !3666!T )7$))8$T *-%李明哲!蔡中义等%板材多点反复成形的残余应力分析%机械工程学报U $***!-V &3(7,*8,’’%李明哲!赵晓江等%多点分段成形中的几种成形方法%中国机械工程!366)!T &3(7T )86*W 国家T V -X .Y 9Z 主题资助项目及教育部垮世纪优秀人才基金资助项目责任编辑吕德隆9B F D :G H C :;D [C J K :;<I C J -OZ >??D 9?D L F R L J D PQ :F :;\;:]?J P :D SC I 0?E >;C F C <S @:9:;<=>?.>?;Q :L ;^B ;Z B :_>?;‘a b c d e f c 9BF D :G R C :;D [C J K :;<&9R [(:P L ;?g I F ?M :N F ?O ?I C J K :;<D ?E >;C F C <SI C J P >??D K ?D L FH L J D P %Y D >L P P >C g ;<C C OH C D ?;D :L F :;K L ;SL P H ?E D P P B E >L P O ?]?F C H K ?;D CI ;?g HJ C O B E D !H J C O B E D :C ;C IK B F D :G D S H ?L ;OP K L F F G P E L F ?P >??D H L J D P !O ?I C J K L D :C ;C I F L J <?G P :=?P >??D K ?D L F ?D E %Y ;D >:P H L H ?J !D >?N L P :E H J :;E :H F ?L ;O D ?E >;:E L F E >L J L E D ?J :P D :E P C I 9R [L J ?O :P E B P P ?O %Z ?J :L F B D :F :D SD ?E D C ;:h B ?P L J ?H J C H C P ?O %/;OD >?L H H F :E L D :C ;H J C P H ?E D C I 9R [:P L F P C?M H C B ;O ?O%i j k l m d n b K BF D :GH C :;DI CJK :;<!O :?F ?P P I C J K :;<!P >??D I C J K :;<o6$o p 新技术新工艺q$***年第3*期万方数据。
无模成形技术简介1.引言无模成形是以计算机为主要手段，利用多点成形或增量成形的方法，实现板料的无模具塑性成形的先进智能化制造技术。
金属板料成形在制造业中有着十分重要的地位，该技术广泛应用于航空航天、船舶工业、汽车覆盖件和家电等生产行业，但传统的金属板料加工工艺都离不开模具，采用模具成形生产周期长，而且缺乏柔性，产品变化时就需要重新更换模具，这就延长了新产品的开发周期。
而现代社会产品的更新换代非常迅速，如何快速、低成本和高质量地开发出新产品，是企业生存和发展的关键。
为此，国内外许多学者都在致力于板料塑性成形新技术的研究，努力实现金属板料快速高效的柔性冲压和无模成形，以适应现代制造业产品快速更新的市场竞争需要。
2.研究概况国内外许多学者都对板料塑性成形新技术进行了大量的研究，从无模多点成形和数字化渐进成形到喷丸成形、爆炸成形、激光热应力成形和激光冲击成形等，并取得了一定的成果。
2.1 无模多点成形无模多点成形是利用高度可调节的数控液压加载单元（基本群体）形成离散曲面，来替代传统模具进行三维曲面成形的方法，是一种多点压延加工技术。
此法特别适合于多品种小批量生产，体现了敏捷制造的理念。
目前已在高速列车流线型车头制作、船舶外板成形、建筑内外饰板成形及医学工程等领域，得到广泛应用。
与传统模具成形方法相比，其主要区别就是他具有“柔性”，可以在成形前也可在成形过程中改变基本体的相对位移状态，从而改变被成形件的变形路径及受力状态，以达到不同的成形效果。
图2-1 为传统模具成形与多点成形的比较。
图 2-2 为多点模具成形的过程。
图 2-1 模具成形与多点成形的比较图 2-2 多点模具成形过程20 世纪 70 年代，日本造船界开始研究多点成形压力机，并成功应用于船体外板的曲面成形。
此后许多学者为开发多点成形技术进行了大量的探讨与研究，制作了不同的样机，但大多只能进行变形量较小的整体变形。
吉林大学李明哲等人对无模多点成形技术进行了较为系统的研究，已自主设计并制造了具有国际领先水平的无模多点成形设备，2002 年底，李教授组建了产学研实体：长春瑞光科技有限公司。
摘要：金属板料成形在制造业中有着广泛的应用，但传统的金属板料加工工艺都离不开模具，采用模具成形生产周期长，而且缺乏柔性，产品变化时就需要重新更换模具，这就延长了新产品的开发周期。
而现代社会产品的更新换代非常迅速，如何快速、低成本和高质量地开发出新产品，是企业生存和发展的关键。
因此一些新型的无模成形技术应运而生，如：喷丸成形、数字化渐进成形、无模多点成形、激光热应力成形、激光冲压成形等。
这些技术都是在数控系统的支撑下，实现板料的无模成形，具有很大的柔性。
他们克服了模具成形的不足，节省了模具制造费用与时间，特别适合新产品的开发和小批量生产。
1 喷丸成形喷丸成形是利用高速弹丸撞击金属板料的一个表面，使受撞击表面及其下一层金属产生塑性变形，导致面内产生残余应力，在此应力作用下逐步使板料达到要求外形的一种成形方法。
[1]目前其主要应用在航空航天领域，如波音和空中客车等飞机制造公司在其现代客机的生产中，都已采用了喷丸成形方法。
其主要优点是：（1）零件长度不受喷丸成形方法的限制，现代飞机蒙皮零件的长度已达32m，若采用其他方法，设备投资将急剧增加。
（2）工艺装备简单，无需成形模具，只需简单的夹具。
准备周期短，固定投资少。
（3）在进行成形的同时，可对板料起到强化作用。
（4）可对变厚度的板料进行成形。
（5）既可成形单曲率外形，又可成形双曲率外形，如机翼上下气动弯折区或非直母线区。
[2]喷丸成形的工艺方法有弯曲喷丸、延伸喷丸和预应力喷丸3种，其成形机理十分复杂。
由于影响成形过程的因素较多，使得喷丸成形工艺参数的选择仍要依靠庞大的实验数据库和操作经验，采用试喷渐进的方法来确定，耗时费资。
在采用CNC喷丸成形后，这一问题更需解决。
西北工业大学的康小明等人提出喷丸成形CAD/CAM/CAE系统，以机翼整体壁板全信息模型及喷丸成形数据库为基础，解决了喷丸成形的参数选取问题；对喷丸成形进行运动模拟，简化了喷丸成形的数控编程工作；对喷丸成形进行有限元模拟，增强了对这一复杂过程的预见。
金属板材无模成形集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）类型多样的金属板材无模成形技术1.金属板材无模成形简介金属板材无模成形是指使用非模具的成形工具强迫金属板材发生渐进的塑性变形，最终得到所需零件的加工方法。
由于市场需求的多样化，机械和控制技术的进步，促使金属板材无模成形有了较快的发展，国内外许多企业学者进行了大量的研究。
目前比较典型的板材无模成形方法有成形锤渐进成形、旋压成形、多点成形和数字化渐进成形等。
通过不同的板材成形方法来了解各种成形技术的发展及其优缺点。
2. 无模成形的类型及特点2.1 CNC成形锤渐进成形法[1]该方法使用刚性冲头和弹性下模，对板材各局部区域分别打击成形，逐步成形为所需形状的加工工艺。
成形锤渐进成形法成形方法简单，成形速度较快，但是该技术只能成形形状比较简单的工件，而且成形后留下大量的锤击压痕点，影响制品的表面质量，因而还必须进行后续处理。
成形锤渐进成形示意图2.2 喷丸成形[2]喷丸成形是利用高速弹丸撞击金属板材的一个表面，使受撞击表面及其下一层金属产生塑性变形，导致面内产生残余应力，在此应力作用下逐步使板材达到要求外形的一种成形方法。
目前其主要应用在航空航天领域，如波音和空中客车等飞机制造公司在其现代客机的生产中，都已采用了喷丸成形方法。
喷丸成形的主要优点：（1）零件长度不受喷丸成形方法的限制，现代飞机蒙皮零件的长度已达32 m，若采用其他方法，设备投资将急剧增加；（2）工艺装备简单，无需成形模具，只需简单的夹具，准备周期短，固定投资少；（3）在进行成形的同时，可对板料起到强化作用；（4）可对变厚度的板料进行成形；（5）既可成形单曲率外形，又可成形双曲率外形，如机翼上下气动弯折区或非直母线区。
A380飞机超临界外翼下翼面整体壁板长度30余m、厚度30余mm，是迄今采用喷丸成形技术所获得的长度最长、厚度最大的构件，代表了国际喷丸成形工艺技术的最新成果。
2.3 旋压成形[3-5]旋压成形是一种将金属坯料装在芯模的顶部，旋轮通过轴向运动和径向运动，使旋转坯料在旋轮滚压作用下产生局部连续塑性变形，最终获得所要求的薄壁回转体零件的塑性加工方法。
旋压原理图旋压成形作为金属塑性加工的一个重要分支，具有柔性好、成本低廉等优点，适合加工多种金属材料，是一种经济、快速成形薄壁回转体零件的方法。
与其他冲压工艺方法相比，由于它能制造出形状多样、尺寸各异的产品，特别是在结合高效、精密的数控技术后，更具有明显的优越性。
因此，不仅在航空、航天、兵器等金属精密加工技术领域占有重要地位，而且在化工、机械制造、电子及轻工业等领域也得到了广泛的应用。
但是，旋压成形只能用于加工轴对称零件。
旋压成形轮毂技术2.4多点成形[6-7]多点成形是由规则排列的基本体点阵代替传统的整体模具，通过计算机控制基本体的位置形成形状可变的“柔性模具”，从而实现不同形状板类件的快速成形的方法。
多点成形系统的上、下基本体群多点模具成形多点压机成形多点成形技术的特点：（1）实现无模成形，降低了生产成本，显着提高了生产效率，成形的产品精度高、质量好。
（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，实现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，消除材料内部的残余应力，并实现少无回弹成形，保证工件的成形精度。
（4）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／CAE/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。
多点成形法虽然初步实现了无模化，但它存在以下几个问题：（1）该技术是将冲头和下模的形状离散化为所谓的柔性模具，可是冲头和下模不能做得很小，不能加工形状复杂的工件。
（2）加工小冲头和下模、安装、调试同样花费大量的时间。
（3）多点成形法易产生压痕、起皱等缺陷使加工精度难以保证。
（4）只能加工厚板，对于薄板成形不适用。
列车流线型车头采用无模成形能更好的符合流线形设计，降低空气动力学阻力和噪声。
2008年北京奥运会国家体育馆（鸟巢工程）中的弯扭板件2.5 激光热应力成形[8-9]激光热应力成形是一种利用激光束照射材料表面时形成的内部非均匀热应力场实现材料成形的新技术。
通过调整激光加工工艺参数和选择合适的扫描轨迹就能够成形任意的弯曲件、异型件和其它复杂的三维曲面等零件。
激光热应力成形示意图激光热应力成形的特点：（1）采用激光源作为成形工具，无需任何形式的外力，因而生产周期短，柔性大；（2）因不受模具限制，可容易地复合成形，制作各类异形件，属于真正意义上的无模成型；（3）属于热态成形，可成形在常温下难于成形的难变形或脆性材料；（4）采用的激光束模式无特殊要求，易于实现成形、切割、焊接等激光加工工序的复合化。
但热应力成形技术中还存在许多问题有待于进一步深入的研究：影响激光成形的因素较多，目前特别复杂的三维形状还难以精确成形；热量直接作用于工件表面，形成的热效应负面影响大，表面品质较差；由于成形是靠拉应力作用，成形后有害残余的拉应力影响产品的使用性能。
2.6 板材数控渐进成形金属板材数控渐进成形的特点是引入快速原型制造技术“分层制造”的思想，将复杂的三维形状沿 Z 轴方向离散化，即分解成一系列二维断面层，并在这些二维断面层上局部进行塑性加工，实现了设计与制造一体化的柔性快速制造[10]。
数控成形的原理是将复杂的三维数字模型沿高度方向分层，形成一系列断面二维数据，并根据这些断面轮廓数据，从顶层开始逐层对板材进行局部的塑性加工；在计算机控制下，安装在三轴联动的数控成形机床上的成形压头，先走到模型的顶部设定位置，对板材压下设定压下量，然后按照第1层断面轮廓，以等高线的方式，对板材施行渐进塑性加工。
在模型顶部板料加工面形成第1层轮廓曲面后，成形压头再压下一个设定高度，沿第2层断面轮廓运动，并形成第2层轮廓曲面，如此重复直到整个工件成形完毕[11-12]。
金属板材数控渐进成形原理图从成形过程来看，在成形工具头作用区域（为一个球冠面）下（也可以超出这个作用区域）的金属板材在成形力的作用下克服屈服极限，发生塑性变形，由原来的平面通过变薄拉延延展为表面积较大的曲面，随着工具头的不断碾压，塑性变形逐层累加，最终板材获得所需要的形状。
华中科技大学开发研制的板材无模渐进成形机与传统板料成形技术相比，数控渐进成形技术具有以下优点：（1）数控渐进成形集CAD和CAM，即零件模型设计、加工代码生成于一体，易于实现自动化生产，具有较高的生产制造柔性；（2）渐进成形技术不需要开发传统模具，即使加工复杂曲面，也只需要简单支撑模型，能够节省成本，降低开发风险；（3）渐进成形技术较传统板料成形技术有更高的成形极限，能够加工出高质量、高精度的板料零件。
由于是分层加工，更能充分利用板料的成形性能，制造出变形程度更大的零件；（4）渐进成形技术具有开发周期短，方便改进，适宜小批量高质量零件加工，而且生产过程噪音低，安全性高。
航天器铝合金薄壁结构件3. 金属板材无模成形技术的前景从国内外研究现状可以看出，金属板料无模成形技术是当前研究的热点之一。
尤其是其中的渐进成形技术，从原理上看，这种方法可以加工任意形状复杂的工件，所以对于飞机、卫星等多品种、小批量的产品以及用于其它薄壳类新产品的开发，都具有巨大的经济价值。
而且所能成形工件的复杂程度和延伸率比传统工艺高，它可以对板材成形工艺产生革命性的影响，也将引起板壳类零件设计概念的更新，使新产品设计思想得到更大的发挥。
该技术的发展可推动相关学科尤其是塑性加工理论的发展，既有重要的理论意义又有广阔的应用前景。
结合目前的研究状况，我认为金属板材无模成形技术要实现真正意义上的工业应用，至少还需在以下方面进行深入的研究：（1）提高工件的精度。
一些金属板材无模成形技术本身是一种近似拟合的加工方法，带来一定的精度误差；板材成形后存在翘曲和回弹，工件的形状和尺寸将达不到所需要的精度，必须采取相应措施抑制回弹的发生，提高产品精度。
（2）提高成形效率。
目前的许多无模成形技术，比如数字化渐进成形技术，与传统的模具成形相比，非常耗时。
因此需要进行高速无模成形技术的研究。
（3）有限元数值模拟技术的应用。
有限元数值模拟技术能为数字化渐进成形工艺优化提供强有力的工具。
但目前为止，对板材数字化渐进成形有限元数值模拟的研究还处于初步阶段，仅仅停留在简单零件的成形性和应力、应变等分析上。
在对复杂零件的回弹预测、加工路径优化、精度控制等方面的模拟研究还远远不够。
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