金属板材无模成形技术发展综述

谈板材成型技术的现状及发展作者：莫金梅来源：《科学与财富》2019年第06期摘要：提出板材成型技术是以科学理论，技术知识和经验知识三者为基础，来使板材成品的质量和它们的使用形成一个新的工程体系。

在板材成形的过程中采用智能化的软件来对其的成型过程，和材料在成形中的各种变化进行监督和改良，同时也要对板材成形所用的原材料进行一定的改良，我们最初应用的材料是钢材，这种材料虽然容易获得，但是加工并不容易，钢材的热塑性并不好，现在我们经常应用的材料是各种树脂材料，树脂材料的热塑性和延展性非常出色，用好的材料就能有效提高板材成品的质量。

关键词：板材成型技术;现状;发展趋势前言：板材成型技术的种类有很多，目前都处于高速发展的阶段，随着应用范围的不断扩大，就对其的品质有了很高的要求，成形过程中的材料也开始转为各种新型的乙烯材料，最初使用的钢材虽然易获得但是高温下太脆不太适合加工，现在使用的各种树脂材料有着很好的热塑性和延展性，应用新的材料能提高板材加工的质量，在加工过程中运用软件来对加工的过程进行改良。

1板材成型技术的概念及现状和发展1.1板材成型技术的概念板材成型技术主要是依靠强压和模具来使之变成我们希望的形状，在压力机中加入需要的材料，对其加压成型，目前我们比较常用的是热压成型的方法，对高温加热的模具进行连接后冷却成型，在对材料进行热压的过程中需要注意，因为材料可能会由于自身的特性导致成型失败，因此我们就要在对材料进行热压的同时控制好压力和温度的变化，这就对要进行热压的材料有了一定的要求，热压成型需要材料有一定的记忆性和延展性，而材料的变化就会带来其技术方面的变化，目前我们关于成形所用的材料是各种高分子的树脂材料，而且它的应用领域是十分广泛的，因为它有容易加工，成本较低，对材料的利用率比较高得优点，在机械加工，五金等方面都需要用到这项技术。

1.2其发展的现状目前板材的成型技术正处在快速发展的阶段，对于材料的加工能力也在逐渐上升，我们常用的材料是乙烯，乙烯作为一种优秀的树脂材料，有很好的柔软性和热塑性，它能很好的在高温环境中进行加工，我们的板材成形技术离不开性能优秀的材料，乙烯作为热压成形的优秀材料，能经受住高温和强压，也有很好的耐冲击的性质。

基于板材成形加工技术的新技术与发展趋势[摘要]：本文主要介绍了板材成形技术的发展的有代表性的新技术，板材成形过程仿真分析的关键技术，以及金属板材成形新设备三个方面；并阐述了板材成形技术目前存在的问题，及新技术、板材成形过程仿真及板材成形设备各自的发展趋势。

[关键词]：板材成形新技术；仿真；新设备一、引言所谓板材成型是指用板材、薄壁管、薄型材等作为原材料进行塑性加工的成形方法。

历史悠久的板材成形技术发展到今天，已经成为国民经济发展的主要支柱产业汽车工业及高新技术领域及航空航天工业的强大技术支撑，成为先进制造技术的重要组成部分。

板材成形技术的发展与汽车、航空、航天工业的发展紧密相联。

1992年我国汽车年产量为100万辆；2004年达到444万辆，世界排名第四位，销售量排名第三位；2005年突破500万辆。

美国预测：2025年中国汽车产量将达到1800万辆，成为世界第一汽车大国。

而汽车零件中75％以上为冲压件，飞机零件中50％以上为冲压件。

可见，汽车、宇航等工业的快速发展是在强有力的板材成形技术的支撑下实现的，并仍将依赖于板材成形技术的发展。

板材成形技术的发展与产品需求息息相关，正是面临着汽车产量的迅猛增长和宇航飞行器性能不断提升的挑战，才促使板材成形技术取得长足进步。

汽车更新换代的频繁化强烈要求缩短研发周期，这就加速了CAD／CAM／CAE／CAPP等计算机辅助技术在工艺分析和模具制造中的应用，并加速了汽车制造业的科学化、数字化和信息化进程。

强烈的市场需求和学科交叉催生了板材成形新工艺、新技术，使板材成形这一传统学科焕发了新的活力。

板材成形过程的计算机仿真实质上就是利用数字模拟技术分析给定模具和工艺方案所冲压的零件变形的全过程，从而判断模具和工艺方案的合理性。

每一次仿真就相当于一次试模的过程。

因此成熟的仿真技术不仅可以减少试模次数，在一定条件下还可使模具和工艺设计一次合格从而避免修模。

仿真技术的应用可大大缩短新产品开发周期，降低开发成本，提高产品品质和市场竞争力。

板材成形发展现状及未来趋势分析在当今建筑、家具、装饰、包装等行业中，板材成形技术得到了广泛应用。

板材成形是将原材料经过加工处理，经过一系列的成形工艺，使其成为具有特定形状和性能的板材产品。

本文将对板材成形的发展现状进行分析，并探讨未来的趋势。

目前，板材成形行业正经历着快速的发展，这主要得益于技术的进步和需求的增加。

首先，随着科技的不断推进，板材成形技术得到了诸多创新和突破。

新的材料加工技术的引入，使得板材的加工效率大大提高，成形质量也有了很大的提升。

例如，激光和数控技术的应用，使得板材的切割、雕刻和成形更加精确和快速。

其次，市场对于板材成形产品的需求不断增加。

特别是高性能、环保和个性化的板材产品受到了广大消费者的青睐。

这些因素为板材成形行业提供了巨大的发展机遇。

未来，板材成形行业将面临一系列的挑战和机遇。

从市场需求的角度来看，高性能和环保的板材成形产品将受到越来越多的关注。

消费者对于绿色环保和耐用性的要求不断提高，这将促使板材成形企业加大对环保材料和技术的研发。

此外，个性化定制也将成为未来板材成形行业的一个重要发展方向。

通过数字化和信息化技术的应用，消费者可以根据自己的需求定制板材成形产品，满足个性化的需求。

在技术方面，板材成形行业仍然需要不断创新和改进。

一方面，提高板材成形产品的质量和性能是一个重要的发展方向。

例如，使用新材料和新工艺，提升板材的抗压强度、防水阻燃性能等，将有助于满足不同领域的需求。

另一方面，自动化和智能化的发展也将为板材成形行业带来更多机遇。

通过引入机器学习、人工智能等技术，板材成形企业可以提高生产效率，降低劳动成本，实现生产流程的自动化和智能化。

未来板材成形行业的发展还面临一些挑战。

首先，原材料的供应链问题需要得到解决。

板材成形行业对于原材料的要求越来越高，但一些优质原材料的供应不足，这对于行业的发展造成了制约。

其次，人才的培养和引进也是一个亟待解决的问题。

板材成形技术的创新需要大量的技术人员和研发人才支持，所以培养和引进高素质人才将是板材成形企业要面对的挑战。

镁合金是一种具有广泛应用前景的材料，具有较低的密度和较高的比强度，以及较好的机械性能和耐腐蚀性能。

其中，镁合金板材作为一种重要的应用形式，其轧制成形技术一直备受关注。

本文将从深度和广度的角度，全面评估镁合金板材轧制成形的现状及发展，并探讨其在相关领域中的应用前景。

1. 镁合金板材轧制成形技术的现状1.1 镁合金板材的特性镁合金具有较低的密度和较高的比强度，是一种重要的轻质合金材料。

其优异的机械性能和耐腐蚀性能，使其在航空航天、汽车制造和电子领域具有广泛的应用前景。

1.2 镁合金板材轧制成形的技术现状镁合金板材的轧制成形技术在近年来取得了长足发展，通过热轧、冷轧、热连轧等不同工艺，可以实现对镁合金板材的精密成形。

2. 镁合金板材轧制成形技术的发展趋势2.1 先进轧制成形工艺随着材料加工技术的不断进步，镁合金板材轧制成形技术也在不断优化。

采用先进的轧制工艺，可以实现对镁合金板材的高精度成形，提高产品的质量和性能。

2.2 镁合金板材在新能源汽车领域的应用随着新能源汽车领域的快速发展，镁合金板材作为一种轻质、高强度的材料，将得到更广泛的应用。

其轧制成形技术的进步，对新能源汽车的轻量化设计具有重要意义。

3. 个人观点与展望镁合金板材轧制成形技术的发展，为相关行业提供了高性能的轻质材料解决方案，推动了新能源汽车和航空航天领域的技术升级。

未来，随着轧制成形技术的不断完善和镁合金材料性能的进一步提升，相信镁合金板材在更多领域将展现出巨大的应用潜力。

通过本文的全面评估和深度探讨，相信您对镁合金板材轧制成形的现状及发展有了更深入的理解。

本文也对镁合金板材的应用前景进行了展望，希望能为您带来有价值的信息。

随着社会经济的快速发展和科技水平的不断提高，轻量化材料在各个领域的应用日益广泛。

作为一种重要的轻质合金材料，镁合金因其较低的密度和较高的比强度，以及良好的机械性能和耐腐蚀性能，受到了广泛关注。

其中，镁合金板材作为一种重要的应用形式，其轧制成形技术一直备受关注。

板材成型工艺国内发展现状（冲压课程作业）板材成型工艺国内发展现状机自3班金属板材成型工艺及模具在航空航天、汽车运输、电子电器、仪表家电、医疗器械等领域有着广泛的应用，是材料成型及控制工程专业的发展方向之一。

了解和掌握板材的成型性能测试和实验方法，对解决板材成型工艺、模具设计和设备选择具有十分重要的意义。

一些先进的板材成形技术。

针对传统冲压加工的不足，一些新型的加工方法如精冲、液压成形、电磁成形、超塑成形、多点成形、渐进成形等应运而生。

这些特种加工方法的特点是精密、柔性、快速、复合、信息化。

这些方法已不同程度地进入到我国制造业中。

液压成形是一种柔性模成形技术，它仅需一个凸模或凹模，直接以流体作为传力介质，可节省模具费用30％，多用于板材和管材的液压成形。

近10年来，国外管材液压成形技术发展较快，在汽车工业中更是大量应用，内压最大达到690MPaf也有报道1380MPa)，因而也被称为内高压成形。

德、美、日、韩等国家的主要汽车制造商都已先后在本国和世界各地立了液压成形生产线，德国欧宝公司1998年建成了一条年产95万套汽车发动机支架生产线美、日、德等国家的汽车公司均已计划在中国开设汽车配件液压成形专业制造厂。

瑞典AP&T 公司的高压成形中心(HFC)在我国，液压成形技术已经在航空航天、电器仪表等领域有所应用，近年来随着成形设备和相关控制技术的发展，又在汽车工业中得到迅速发展。

但与国外相比，我国的液压成形技术还相当落后，尤其表现在新产品开发和专用设备的研制方面。

电磁成形是利用磁场力使金属坯料变形的高速率成形。

因其成形中载荷是以脉冲方式作用于毛坯的，因此，也被称为磁脉冲成形。

实践证明，将电磁成形与冲压成形相结合(亦即复合成形技术)，可以解决汽车的铝合金板料成形问题。

这对汽车轻量化的发展无疑具有重要的意义。

激光拼焊毛坯成形又称定制板坯成形，是汽车轻量化的支柱技术。

该技术是指将不同厚度、形状、性能和不同表面状况的钢板或铝板拼焊在一起，形成冲压成形前的板料毛坯，然后经冲压成形获得高性能的冲件，如侧围、底板、门内板、保险杠、加强柱、前后纵梁等。

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。

镁合金板材轧制成形现状及其发展镁合金板材轧制成形现状及其发展1. 引言镁合金是一种重要的结构功能材料，具有低密度、高比强度、良好的耐腐蚀性和优异的导热性能。

镁合金在航空航天、汽车、电子设备等领域得到了广泛应用。

镁合金板材作为镁合金制造业的重要部分，其轧制成形技术是一项关键的工艺，对于提高镁合金板材的性能和质量具有重要意义。

2. 镁合金板材轧制成形技术现状目前，镁合金板材轧制成形技术已经取得了显著的进展。

根据研究和应用的结果，镁合金板材主要通过单面轧制、双面轧制和多次轧制等方式来实现成形。

其中，双面轧制技术是最常用的方法之一。

这种方法通过先进行初轧，然后进行再轧制，最终得到高质量的镁合金板材。

也有一些新型的轧制技术被引入，例如单通道轧制、多通道轧制和连续轧制等。

这些新技术能够提高板材的形尺寸精度和表面质量，进一步推动了轧制成形技术的发展。

3. 镁合金板材轧制成形技术的发展趋势随着对镁合金板材性能要求的不断提高，轧制成形技术也在不断发展。

未来的研究重点主要集中在以下几个方面：3.1. 工艺参数优化工艺参数是影响轧制成形质量和性能的关键因素之一。

通过优化轧制工艺参数，可以进一步提高镁合金板材的力学性能和表面质量。

合理选择轧制温度、轧制速度和轧制力等参数，可以有效控制晶粒细化、纵横比和内部应力等因素，从而实现良好的板材成形效果。

3.2. 强化技术应用强化技术是提高镁合金板材性能的重要手段。

常用的强化技术包括热处理、冷变形和合金元素调整等。

通过对镁合金板材的热处理，可以优化其晶体结构和晶粒尺寸，从而提高材料的强度和硬度。

通过适当的冷变形和合金元素调整，还可以改善材料的塑性和耐腐蚀性能。

3.3. 轧制设备改进轧制设备的改进也是促进镁合金板材轧制成形技术发展的重要因素。

目前，国内外已经出现了一些先进的轧机设备，如超声波振动轧制机和水压轧制机等。

这些设备可以通过引入振动或水压技术，进一步优化轧制过程中的摩擦和变形行为，提高板材的成形性能和表面质量。