多点模具成形技术48页PPT
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多点成形简介
1.2.2 多点成形的产生与发展多点成形的构想最早是在上世纪六十年代由日本学者提出，由于造船业的迅速发展，需要找到新的加工方法来提高生产效率。
因此，那时就出现了许多柔性加工方法，例如多点成形、柔性辊轧成形、滚球成形、喷丸成形、数控钣金、局部加热成形等。
从中岛尚正最早对多点成形进行尝试而制作的简单成形实验装置——钢丝捆工具[6]、石川岛播磨重工业株式会社试制的万能调整式压力机[7]，到而后Nakajima制造的第一个可自动调节模具型面的多点模具[8]，这些试验装置的成功研制使得多点成形这项技术从构想阶段过渡到了试验阶段。
由于当时的科学技术水平有限，许多问题得不到解决。
就万能调整式试验压力机而言，它使用了61 16个冲头以实现对船体外板的弯曲加工，却不能保证制品成形后的精度，成形缺陷问题也未能解决；由紧密排列的圆柱形小冲头组成的型面可调的多点模具，它通过安装在数控机床上的铁针来调节每个小冲头的高度，由于调节过程的繁琐并且不能抑制成形缺陷的产生等因素，导致其未能应用于实际生产中。
日本造船协会、三菱重工业株式会社等也在这方面提出许多设想并进行大量研究，为推动多点成形技术的发展做出了一定的贡献[9,10]。
关于多点成形的相关技术并不只有日本在研究，美国麻省理工学院David. E. Hardt等人也对多点成形方法进行了数年的研究，并且成功制造了一台用于成形试验原型机。
1999 年，他们投入了1400多万美元，开发出了多点式拉弯成形装置，不过该装置只能用于拉弯成形形状较为简单(接近二维变形)的薄板类件[11-16]，而且他们对多点式成形的不良现象也没有进行细致的研究。
近年来，韩国科学技术研究院的朴钟雨也对多点成形技术进行了研究，开发了上部为10×10个冲头，下部用弹性体(如人造橡胶泡沫材料等)的装置。
该装置采用一个机械手依次对基本体高度进行调整，机械手每移动1次可以同时调整5个基本体。
国内无模多点成形技术的研究主要集中在吉利大学，早在李明哲教授日本留学期间就对多点成形的基本理论和其相关技术进行了系统的研究，并于1992年首次将这种成形方法命名为多点成形法。
5-2快速成形技术及在模具生产中的应用(模具数控加工技术课件)
思考与练习
（1）实现零件的高速切削加工，需要满足哪些条件？ （2）影响高速切削加工性能的因素有哪些？ （3）高速切削加工相对传统的机械加工有哪些优点？ （4）什么是快速成形技术？ （5）快速成形技术有哪些主要特点？
模块五 模具数控加工新技术
项目一 高速切削加工技术及快速成形技术简介
任务二 快速成形技术及在模具生 产中的应用
1
知识准备
2
任务实施
3
知识拓展
一、知识准备
1．快速成形技术的定义
快速成形（Rapid Prototyping & Manufacturing，RP）技术是20世纪80年代末90年代初 兴起并迅速发展起来的新的先进制造技术，是基于离 散，叠加原理而实现快速加工原型或零件的目的，甚 至可以不需机加工设备或者模具即可快速制造形状极 为复杂的工件，从而在小批量产品生产或新产品试制 时节省时间和降低投资的一种现代加工技术。
4．快速成形技术在模具生产中的应用
快速成型技术由于其快速、集成、环保、高效、经济等 优良特性，特别适合用在模具设计、制造等领域。
（1）SLA（立体光造形技术）。（2）喷射 Nhomakorabea形技术。
喷射成形的优点：①用玻纤粗纱代替织物，可降低材料 成本；②生产效率比手糊的高2～4倍；③产品整体性 好，无接缝，层间剪切强度高，树脂含量高，抗腐蚀 、耐渗漏性好；④可减少飞边，裁布屑及剩余胶液的 消耗；⑤产品尺寸、形状不受限制。其缺点为：①树 脂含量高，制品强度低；②产品只能做到单面光滑； ③污染环境，有害工人健康。
多点成型
4.技术特点（与传统模具成形相比）：
4.小设备成形大型件 可采用分段成形新技术，可以连续逐次成形超过 设备台尺寸数倍或数十倍的大型工件。 5.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 整个过程都可以采用计算机技术，实现 CAD/CAE/CAM一体化生产，工作效率高，劳动 强度小，极大的改善劳动者作业环境。
3.基本原理：
多点成形是在成形之前将基本体调整到所需 的适当位置，使基本体群形成制品曲面的包络面， 而在成形各基本体间没有相对运动。其实质与模 具成形基本相同，只是将模具分成离散点。
1.整体板料成型时，板材由模具曲面来成型； 2.多点成型由基本体群冲头的包络面（或成型曲面） 完成。柔性特点体现：基本体行程可以调节，改变 基本体的位置就可以改变成型曲面，也就相当于重 新构造了成型模具
2.概念：
通俗地说，无模多点成形是一种 全新的板材曲面柔性成形技术，主要 思路是将整体模具离散化，在一台设 备上布置很多基本体单元，通过计算 机控制这些基本体单元的高度，形成 型面可变的柔性模具，达到对板材柔 性成形的目的，而无需对每一种零件 都制作相应的模具。
3.工作原理：
将传统的整体模具离散成一系列规则 排列、高度可调的调形单元（或称冲头）， 由这些调形单元组成的“柔性多点模具” 代替 传统的冲压成形。
5.多点成形设备组成： 1.多点成形主机 YAM和SM两个系列
5.多点成形设备组成：
5.1多点成形主机 • 机架：开式、四柱式、框架式...... • 基本体调形机构
（1）机械手式：通过机械手一次调整每个基本体的行程； （2）电机式：每个基本体由一个小型电机控制，调型效率 高； （3）液压缸式：每个基本体由一个小型液压缸控制，调型 效率高。
模具加工快速成型及快速制模技术PPT学习教案
此工艺方法也称为液态光敏树脂选择性固化。是一种最早出 现的快速成形技术（RPT），它的原理如图所示。液槽中盛 满液态光敏树脂3，它在激光束的照射下快速固化。
该方法制件精度可控制在 0.1mm的范围内。适合成 形小件，能直接得到塑料 第9页/共20页 产品，表面粗糙度质量较 好 。 确定材料有污染，可 能使皮肤过敏。
2）激光快速成形 先在粉末颗粒外面包覆粘接剂，制成 覆膜金属。
3）逐层铺粉 逐层烧结最后制造出三维实体的实物。 4）去粉 用毛刷轻轻去除多余的粉末，粉末可以重复使用 。
5）去粘接剂 在快速成形机内成形后，接着就是脱脂（ 去粘接剂）的后处理。
6）烧结 粘接剂去除后，温度进一步升，达到700℃以上 烧结，以提高工件的强度。
粉、尼龙粉、金属粉、覆膜陶瓷粉）进行选择性烧结。是一种
将离散点一层一层堆积成三维实体的工艺方法，其原理如图6.7
所示。
成形时，送料筒上升，铺粉滚筒移
动，先在工作台上均匀地铺上一层
很薄的粉末材料（0.1~0.2）mm模型离散后的截面轮廓的信息 第11页/共，2对0页制件的实体部分所在区域的粉
三维模型的处理能力主要在两个方面上的应用：三位实 体造型（Solid Modeling）和表面造型（Surface Modeling）功 能。 快速成型行业中常用的软件如下：
1.三维模型的表达方法 12））构边造界型表立达体法几何表第达7页法/共20页 3）参量表达法 4）单元表达法
2．快速成型技术中常用的文件格式
与传统的加工方式相比，快速成形在加工周期和成本上都有着 无可比拟的优势，它突破了毛坯→切削加工→成品的传统加工模 式，不用刀具制造零件，基本上无废料。
图6.4是传统加工方式和快速成形制造的工艺流程的对比 。
该方法制件精度可控制在 0.1mm的范围内。适合成 形小件，能直接得到塑料 第9页/共20页 产品，表面粗糙度质量较 好 。 确定材料有污染，可 能使皮肤过敏。
2）激光快速成形 先在粉末颗粒外面包覆粘接剂，制成 覆膜金属。
3）逐层铺粉 逐层烧结最后制造出三维实体的实物。 4）去粉 用毛刷轻轻去除多余的粉末，粉末可以重复使用 。
5）去粘接剂 在快速成形机内成形后，接着就是脱脂（ 去粘接剂）的后处理。
6）烧结 粘接剂去除后，温度进一步升，达到700℃以上 烧结，以提高工件的强度。
粉、尼龙粉、金属粉、覆膜陶瓷粉）进行选择性烧结。是一种
将离散点一层一层堆积成三维实体的工艺方法，其原理如图6.7
所示。
成形时，送料筒上升，铺粉滚筒移
动，先在工作台上均匀地铺上一层
很薄的粉末材料（0.1~0.2）mm模型离散后的截面轮廓的信息 第11页/共，2对0页制件的实体部分所在区域的粉
三维模型的处理能力主要在两个方面上的应用：三位实 体造型（Solid Modeling）和表面造型（Surface Modeling）功 能。 快速成型行业中常用的软件如下：
1.三维模型的表达方法 12））构边造界型表立达体法几何表第达7页法/共20页 3）参量表达法 4）单元表达法
2．快速成型技术中常用的文件格式
与传统的加工方式相比，快速成形在加工周期和成本上都有着 无可比拟的优势，它突破了毛坯→切削加工→成品的传统加工模 式，不用刀具制造零件，基本上无废料。
图6.4是传统加工方式和快速成形制造的工艺流程的对比 。
板料成形工艺及模具98页PPT
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
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容
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之
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安
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
板料成形工艺及模具
6
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露
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7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
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吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
塑料成型工艺及模具40页PPT
意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
塑料成型工艺及模具
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
塑料成型工艺及模具
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
多点成形讲解学习
2020/5/30
Hale Waihona Puke 图4 带有柔性压边装置的薄板多点成形
薄板件多点成形时不仅需要设计基本体群成形面,还需要正确设 计压边型面并选择压边力。
2020/5/30
3.2 分段成形工艺
分段成形通过改变基本体群成形面的形状,逐段、分区域地对板材连续 成形,从而实现小设备成形大尺寸、大变形量的零件。在这种成形方式中, 板材分成4个区:已成形区、成形区、过渡成形区及未成形区(如图5)。这几 个区域在成形过程中是相互影响的,过渡区成形面的几何形状对分段成形结 果影响最大,过渡区设计是分段成形最关键的技术问题。
多点成形技术是基于“离散”思想，将柔性制造技术和计算机控制 技术合为一体的先进制造技术。该技术利用多点成形装备的柔性与数字 化制造特点, 无需换模就可实现不同曲面的成形, 从而实现无模、快速、 低成本生产。由于成形模具的可重构性, 多点成形具有显著的技术优势 ：对于大批量生产, 这种方法仍与模具成形具有完全相同的生产节拍与 成形效率，但却节省了大量的模具制造、调试等的时间与费用；对于多 品种、小批量生产, 这一技术能取代手工成形等落后的方式, 实现零件的 规范成形。
图5 多点分段成形示意图
2020/5/30
采用多点分段成形技术目前已成形出超过设备成形面积数倍甚至数十倍 的样件。在成形尺寸为140mm×140mm的小设备上成形出宽度为280mm, 长度
超过3m的零件。图6给出了扭曲面分段成形样件,其总扭曲角超过400%。
图6 分段多点成形的扭曲面样件
2020/5/30
第四次再施加反向载荷,使Δ4<0,且|Δ4|<|Δ3|；
如此反复地成形,可见随着反复成形次数的增加,板材与目标形状的偏差Δi逐渐 减小,产生变形的外弯矩也逐渐减小,从而弹性回复引起的板料曲率的变化逐渐减
Hale Waihona Puke 图4 带有柔性压边装置的薄板多点成形
薄板件多点成形时不仅需要设计基本体群成形面,还需要正确设 计压边型面并选择压边力。
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3.2 分段成形工艺
分段成形通过改变基本体群成形面的形状,逐段、分区域地对板材连续 成形,从而实现小设备成形大尺寸、大变形量的零件。在这种成形方式中, 板材分成4个区:已成形区、成形区、过渡成形区及未成形区(如图5)。这几 个区域在成形过程中是相互影响的,过渡区成形面的几何形状对分段成形结 果影响最大,过渡区设计是分段成形最关键的技术问题。
多点成形技术是基于“离散”思想，将柔性制造技术和计算机控制 技术合为一体的先进制造技术。该技术利用多点成形装备的柔性与数字 化制造特点, 无需换模就可实现不同曲面的成形, 从而实现无模、快速、 低成本生产。由于成形模具的可重构性, 多点成形具有显著的技术优势 ：对于大批量生产, 这种方法仍与模具成形具有完全相同的生产节拍与 成形效率，但却节省了大量的模具制造、调试等的时间与费用；对于多 品种、小批量生产, 这一技术能取代手工成形等落后的方式, 实现零件的 规范成形。
图5 多点分段成形示意图
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采用多点分段成形技术目前已成形出超过设备成形面积数倍甚至数十倍 的样件。在成形尺寸为140mm×140mm的小设备上成形出宽度为280mm, 长度
超过3m的零件。图6给出了扭曲面分段成形样件,其总扭曲角超过400%。
图6 分段多点成形的扭曲面样件
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第四次再施加反向载荷,使Δ4<0,且|Δ4|<|Δ3|；
如此反复地成形,可见随着反复成形次数的增加,板材与目标形状的偏差Δi逐渐 减小,产生变形的外弯矩也逐渐减小,从而弹性回复引起的板料曲率的变化逐渐减
多点成形设备应用发展PPT27页
谢谢！
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
多点成形设备应用发展
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克