具有防皱功能的多点成形工艺数值模拟

刘志卫，李明哲，韩奇钢

（吉林大学无模成形技术开发中心，长春130022）

多点成形技术已成功应用于高速列车流线型车头覆盖件、船体外壳、钢板弯扭结构件、医学工程中颅骨修复体以及建筑装饰件等多个领域的金属曲面成形中［1－3］。根据基本体的控制方式，多点成形主要分为多点模具成形和多点压机成形［4－5］。

起皱是板料成形中的一种常见缺陷，无论是传统冲压成形还是多点模具成形往往都采用压边工艺来防止起皱。因此备料时往往在毛坯四周留出压边区，而在成形后又需要增加切边工序来切除边缘的工艺余料，不仅降低板料利用率，还增加加工工序；而采用大尺寸的多点模具成形小尺寸的曲面时，采用压边工艺势必会浪费更多的板料。对于鞍形曲面，由于边缘面并不在同一平面，难以实现压边。对此，文献［6］提出了柔性压边技术，虽然能够很好地实现防皱效果，但也造成一定的板料浪费。针对多点模具成形中的板材起皱问题，本文介绍一种在成形区内压料的具有防皱功能的多点成形方法，即防皱多点成形方法。该方法充分利用多点成形技术的离散特点，在调形单元之间交错布置防皱单元，防皱单元在整个成形过程中始终挟持板料，并随板料变形上下浮动。采用有限元方法对球形曲面分别用多点模具成形方法和防皱多点成形方法成形的过程进行模拟，分析板厚、防皱单元的压力对最大变形曲率的影响，并与多点模具成形的结果进行了对比。……