金属板材单点渐进成形技术的研究进展
基于数值模拟的板材渐进成形回弹技术应用研究
基于数值模拟的板材渐进成形回弹技术应用研究一、引言板材成形是现代制造业中常见的金属加工方式之一。
在板材成形过程中，由于材料性质的差异和成形过程中的应力变化，常常会产生回弹现象，影响成形件的精度和质量。
研究渐进成形回弹技术是非常重要的。
数值模拟技术是一种有效的手段，可以帮助工程师预测和分析成形过程中的各种物理现象，对于渐进成形回弹技术的研究也起着至关重要的作用。
本文将围绕基于数值模拟的板材渐进成形回弹技术应用展开研究。
二、板材渐进成形回弹技术的基本原理1. 渐进成形渐进成形是一种经典的板材成形方法，它通过逐步改变板材形状，使得板材得到需要的几何形状。
在渐进成形过程中，板材会受到复杂的应力和应变作用，从而产生回弹现象。
2. 回弹机理回弹是板材成形过程中不可避免的现象，它主要是由于成形过程中材料的弹性变形和应力释放所引起的。
当板材在成形后释放外部应力时，材料会产生弹性恢复，使得成形后的形状发生变化，导致回弹。
渐进成形回弹技术旨在通过调整成形工艺参数和工序顺序，减少或控制板材成形后的回弹变形，从而获得满足要求的成品。
这种技术需要借助数值模拟来预测和分析成形过程中的各种物理现象，以便制定合理的成形工艺参数和工序。
1. 数值模拟方法数值模拟是一种通过计算机模拟真实物理现象的方法，可以用于预测和分析成形过程中的各种物理现象，包括应力分布、应变分布、热变形等。
常见的数值模拟方法包括有限元法、有限体积法、边界元法等。
这些方法可以有效地模拟板材成形过程中的各种物理现象，为渐进成形回弹技术的研究提供必要的数据基础。
2. 渐进成形回弹数值模拟模型在板材渐进成形回弹技术的研究中，需要构建合适的数值模拟模型，用于预测和分析成形过程中的回弹变形。
这个模型需要考虑材料的本构关系、成形工艺参数、板材初形等因素，以准确地描述成形过程中的应力和应变分布，从而预测回弹变形。
3. 数值模拟与实验验证数值模拟技术的研究需要与实验验证相结合，以保证数值模拟的准确性和可靠性。
镁合金板材热渐进成形的实验研究
镁合金板材热渐进成形的实验研究
镁合金材料的热渐进成形是由江苏省机床制造所和中国科学院上海机械工程研究所共同开展的一项实验性研究，旨在研究镁合金材料热渐进成形工艺参数和过程条件对成形性能的影响规律。
实验采用差示扫描量热仪、差示温度记录仪和差示温度控制系统等专业仪器对镁合金板材热渐进成形过程中形变、温度变化规律进行实时监测，测绘出热渐进成形过程的温度曲线和形变曲线，记录各种爬升工艺参数的具体值，并对各类成形参数和结果进行定量分析和多参量耦合效应研究。
结果表明，当成形温度从400℃升到480℃时，镁合金板材的抗拉强度值自400MPa上升到460MPa；当热渐进成形时间从20秒变为30秒时，镁合金板材的抗弯强度值从95MPa 上升到110MPa；当曲折比从4:1增加到10:1时，板材的抗弯强度值从100MPa上升到120MPa；当辊筒转速从4rpm变为10rpm时，镁合金板材的抗弯强度值从100MPa上升到120MPa。
综上所述，可以确定的是：热渐进成形通过可控的参数调节可以显著提高镁合金板材的抗强度和机械性能，以实现用于高性能加工时采用镁合金板材的更多应用。
金属板材的数控单点渐进成形技术
金属板材的数控单点渐进成形技术
华中理工大学 莫健华
本次深圳培训班讲课的亮点在于金属板材的数控单点渐进成形技术。
该技术获得国家自然科学基金资助、科技部科技型中小企业创新基金的资助，并获得中国发明专利。
该技术是一种无模具成形方法。
其基本原理是引入快速成形制造技术“分层制造（Layered
Manufacturing ）”的思想，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。
加工过程是：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，即加工轨迹的起点，对板材压下设定的压下量，然后按照第一层断面轮廓，以走等高线的方式，对板材施行渐进塑性加工。
在模型顶部板材加工面形成第一层轮廓曲面后，成形压头再压下一个设定高度，沿第二层断面轮廓运动，并形成第二层轮廓曲面。
如此重复直到整个工件成形完毕（图1）。
这种成形技术很适合汽车新车型开发时，用于快速制造概念车的覆盖件。
也适合航空业中飞行器的开发和制造；其他壳形件的快速制造。
图2、3、4是用该技术加工的工件。
成形压头 加工轨迹 成形部分 板料
图1 汽车覆盖件的渐进成形模拟图
图2 汽车门外覆盖件 图3 工艺品 图4 汽车翼子板覆盖件。
单点渐进成形薄板成型分析
word中文摘要单点渐进成形是在数控机床上通过计算机程序控制形状简单的成形工具，利用其沿着垂直方向的进给以与水平方向的运动轨迹逐层形成板类件的三维包络面，从而实现金属板料连续局部塑性成形的加工方法，在板类件成形领域有着广泛的应用前景。
这种成型方式是一种具有高潜能的经济收益，快速的原型应用以与小批量生产特点的新型薄板成型方式，并且为形状复杂的板类件成形开辟了一条新路。
本文讨论了单点渐进成形的原理，以与当今社会对单点成型的研究动态。
在此根底上学习了液压缸设计的一些内容。
通过利用液压传动达到夹紧工件的目的，从而实现单点渐进成形加工和生产的一体化。
在此过程中，通过学习和实践，掌握了液压缸的工作原理，并且对液压传动有了一个本质的认识，这在今后的学习中对作者将会有很大的帮助。
关键词：单点渐进成形薄板成型液压缸液压传动AbstractSingle point incremental forming is a processing method，which utilizes puter program to control the simple shape of forming tool in the numerical control machine，using the feed motion along the vertical direction as well as the trajectories of horizontal layers to form three-dimensional pieces of sheet metal，thereby achieving metal sheet the local continuous plastic forming，so it has a wide prospect of application in the field of sheet metal forming.This forming is a new sheet metal forming process with a high potential economic payoff for rapid prototyping applications and for small quantity production，which cuts a new road for plex shape of sheet.This article discusses the principle of Single point incremental forming，as well as the dynamic study for the single point forming in today's society.On this basis，the author studies the contents of hydraulic cylinder design.Through the using of fluid drive，this device achieves the intention of clamping the workpiece，thereby achieving the single point incremental forming process and the integration of production.In this process，through learning and practice，the author masters the working principle of hydraulic cylinder，and has a nature understanding to fluid drive，which will give author a great helpin the future.Keywords: Single point incrementalforming Sheet metal forming Hydraulic cylinder Fluid drive目录目录4绪论6第一节、本课题国内外研究动态6、单点渐进成形的特点61.2.单点渐进成形的国内外研究动态6第二节、研究的根本内容，拟解决的主要问题8、本文研究主要内容8第三节、液压转动的特点9、液压传动的优点9、液压传动的缺点9第一章液压缸设计10第一节、液压缸各局部零件的材料、公差以与热处理101.1 液压缸零件10、缸体10、活塞杆10、端盖10、轴套11、半圆环11、半圆环活塞11第二节、液压缸的密封装置11、密封装置的类型11、间隙密封11、接触密封12、密封元件的常用材料12、常用密封元件的结构和性能13、O形密封圈13、Y形密封圈14、V形密封圈14、鼓形和蕾形密封圈15、活塞环15、防尘密封圈16第三节、液压缸的主要参数与设计计算17、机构尺寸与形式17、实际工作时输出力17、单杆活塞式液压缸和柱塞式液压缸的推力F117、单杆活塞式液压缸拉力F218、液压缸的输出速度18、单杆活塞式液压缸活塞外伸时速度19单杆活塞式液压缸活塞缩进时的速度19、根本尺寸20、缸筒壁厚20、液压缸缸底厚度21、缸体中部与底部联结法兰的厚度21、端盖法兰的厚度22第四节、最小导向长度H23第二章强度校核25第一节、液压缸局部校核25、法兰与下压板接触面的挤压应力25、法兰过度局部25、缸底强度计算28、筒壁局部28第二节、普通螺纹预紧与其强度校核31、底板上内六角螺钉的强度校核与其预紧力确实定35、缸体底部法兰和缸盖螺纹连接强度校核与其预紧力确实定36 第三节、立柱预紧和计算37第四节、立柱螺母的设计与强度计算39第五节、上、下压板的刚度计算42、上压板刚度计算42、下压板刚度计算44结论47致谢48参考文献49绪论第一节、本课题国内外研究动态1.1、单点渐进成形的特点单点渐进成形是以计算机为主要手段实现板料成形，具有以下一些特点：1）实现板料柔性成形不需要传统的对合模具或仅采用简单凸模就可以通过数控设备加工出成形极限较大、形状复杂的板类件，可实现规X成形，大大提高成形质量。
金属板材智能渐进成形关键技术及其应用
金属板材智能渐进成形关键技术及其应用
本项目为了克服难成形金属板材（如，AZ系列镁合金、TC系列钛合金等）室温成形性能较差、成形效率较低、成形质量较差等问题，提出了一种油浴辅助加热渐进成形新技术，将难成形金属板材的优异机械性能和渐进成形技术的先进性有机结合在一起，并对油浴辅助加热渐进成形新技术的微观成形机制、成形零件缺陷形态及其形成原因和解决措施、渐进成形工艺及渐进成形设备改进等多个方面进行了理论分析和实验研究。
该项目采用机器视觉技术和模糊识别处理技术实时监测并记录渐进成形过程中已经成形表面的变形情况，识别金属板材数控渐进成形零件的表面质量、尺寸误差、壁厚误差、破裂和回弹等缺陷状况，建立缺陷形态预估模型，提高成形零件质量。
该项目采用人工智能技术建立工艺参数修正及优化模型，动态在线规划工艺参数及刀具路径，优化工艺过程，缩短成形时间，提高成形效率。
该项目很好的解决了航空航天、交通运输及医疗器件等产业中单件、小批量个性化定制及产品开发试制中的高费用问题，并增加高端制造装备的科技附加值。
推广应用该项技术，能够在不增加设备投入的情况下，极大地提高难成形金属板材的成形性能、成形质量和成形效率，对促进渐进成形技术的进步和成形零部件生产制造都具有十分重大的现实意义。
单点渐进成形
单点渐进成形
发展历史及现状
• 松原茂夫于20世纪90年代提出 • Lesz ak 在1967 年获得发明专利 • 2005 年以来, 单点渐进成形获得了极大 的发展 目前理论不完善，工艺不成熟，应用不广 泛，但是具有广阔的发展前景
定义
单点渐进成形是在数控机床上通过计算 机程序控制形状简单的成形工具，利用其沿 着垂直方向的进给以及水平方向的运动轨迹 逐层形成板类件的三维包络面，从而实现金 属板料连续局部塑性成形的加工方法。单点 渐进成形适用于新产品试制及小批量生产。
产品
图1 汽车门外覆盖件
图2 工艺品
图3 汽车翼子板覆盖件
制约因素
1) 单步加工难以达到较大成形角 ——温度控制 2) 出现回弹效应 ——温度控制、优化路径 3) 高应力集中在已加工区域出现自由变形 ——优化路径、工具形状
存在问题
( 1) 成形工艺方面: 目前对金属板材单点渐进成形机理 的研究还不够充分, 对成形过程中发生的拉裂、 起皱、 回弹等一些复杂缺陷还没有找到本质原因。 ( 2) 专用软件方面: 需要开发一些可适用于该技术的专 用软件, 使这些软件具有成形件 C A D 模型修正、 成形轨迹生成、 成形过程虚拟仿真、 工艺参数优化、 工艺参数数据库及专家系统等功能。 ( 3) 支撑方面: 需要研究更能符合成形工艺的支撑 C AD 模型生成方法和经济、 快速、 自动化程度高的支撑 制作方法。 ( 4) 成形运动方式: 目前的研究大多局限于基于等高线 运动的三轴数控成形方式, 今后有必要研究其他运动 方式和多轴成形加工, 如基于螺旋运动和五轴数控成
金属板材三点渐进成形技术基础研究
(5)实验研究了工艺参数对三点渐进成形质量的影响,归纳了工艺参数选取的一般原则。基于离散定义域内线性插值,实现了等高线加工轨迹规划。
利用实验研究了进给量、工具头等对几何轮廓和表面质量的影响。基于目标曲面的数学描述,利用法向渐变屈服的变形映射关系,建立了板厚计算的全新表达形式。
通过锥台件在几何精度主应变、板厚及表面质量等方面的理论研究、数值分析和实验结果的比较,验证了本文所做的理论分析及方法的正确性。最后,探讨了椭球面件、凹凸特征件等复杂零件的成形实验和方法。
(4)研究并建立了基于LS-DYNA的三点渐进成形数值分析方法,并以此为基础探讨了其变形机理和特点。基于增量理论和塑性势关联算法,实现了锥台件成形的有限元模拟。
锥台件的仿真结果验证了所提等效加工层模型、法向屈服变形算法和平面应变等力学特征的正确性,证实了三点渐进成形精度高、局部变形范围小、变形控制有效。探讨了其变形主要模式是弯曲、挤压和剪切的联合作用,分析了其根本原因在于对顶式辅助工具头和支撑工具头的引入。
(2)研究并探讨了三点渐进成形等效加工层的塑性变形力学特征。利用薄膜分析理论和平面应变条件,建立了描述变形规律的力学方程,求解了等效虚拟应力应变,分析了其变形状态和变形方式,为理解其变形机理本质和指导路径规划、工艺参数设计提供了理论依据。
(3)研究了基于法向渐变屈服的三点渐进成形变形基本算法。通过分析初始板材到目标形状映射的变形轨迹,求解了变形过程中的分层塑性位移,计算了任一节点的变形过程及历史位移等信息,为预测几何形状和板材减薄提供了基础依据。
单点渐进成形装置研制
单点渐进成形装置研制1. 引言- 介绍单点渐进成形技术的背景和发展现状- 阐述本文的研究目的和意义2. 单点渐进成形装置的设计与制造- 系统地介绍单点渐进成形装置的结构和各部件- 分析不同部件间的工作原理、协调性和相互制约关系- 总结制造过程中遇到的问题及解决方法3. 单点渐进成形装置的性能测试- 给出单点渐进成形装置的测试方法和测试结果- 对结果进行分析，并与其他同类装置进行比较- 探讨装置在使用中可能出现问题及相应解决方案4. 单点渐进成形技术在制造领域的应用- 介绍单点渐进成形技术在不同领域的应用情况- 分析单点渐进成形技术在制造领域的优缺点以及未来的发展趋势- 探讨如何进一步完善和提高单点渐进成形技术的应用5. 总结与展望- 系统总结本文的研究成果和主要发现- 对单点渐进成形装置的未来发展进行展望- 提供相关建议，为后续研究提供参考注：提纲仅供参考，具体内容需根据实际情况进行调整。
第1章节引言随着现代制造业的发展和人们对制造品质与效率的不断追求，新型的制造技术不断涌现出来。
单点渐进成形技术就是其中一种非常有潜力的技术，该技术可将薄板材料或线材直接化为具有高精度，复杂形状的零部件。
相较于其它传统的制造技术，该技术能够在更短的时间内生产出高质量的产品，降低生产成本，提升生产效率。
因此，在航空航天、汽车、电子、原子能等多个领域都具有广泛的应用前景。
单点渐进成形技术的核心部分是单点成形加工，其利用半导体激光灯作为能量源、通过数控技术将焊接头按照所需的一定的路径和方向逐渐熔化并凝固，形成具有高精度形状和结构的3D金属微观结构。
相比于传统的成形加工技术，单点渐进成形技术具有高精度、高效率、低成本等优点，并且可以制造出高质量的三维模型、特殊各向异性等特点，并且可以在特殊的材料和器件等方面发挥重要的作用。
本文通过研发单点渐进成形装置，来对该技术进行深入的研究和评估。
本研究所开发的单点渐进成形装置的特点是结构紧凑、加工调节灵活、维护便捷。
金属板材单点渐进成形过程数值分析
（３）该技术是对板材局部加压，变形连续积累而达到整体成形，具有变形工艺力小，设备小，投资少；近似于静压力、振动小、噪音低，可以成形其他技术无法成形的零件。
（４）易于实现自动化，三维造型，工艺规划，成形过程模拟、成形过程控制等过程全部采用计算机技术，实现ＣＡＤ／ＣＡＭ／ＣＡＥ一体化生产，是一项很有发展前途的先进制造技术。
但到目前为止该技术还限于实验室研究阶段，而且大多数仅限于研究轴对称零件，零件形状简单，有关基础理论的研究还没有展开。
日本的ＡＭＩＮＯ公司制造出样机，但缺乏相应的成形基础研究，缺乏基于成形理论的控制软件。
除了同本（和我国华中科技大学）有少量报道［”】，国内外还没有作广泛研究。
图１．２日本ＡＭＩＮｏ公司所开发的一种样机圈１．３数字化无模渐进成形加工的薄壳类样件目前国内华中科技大学快速成形中心也已经开发出样机，如图１．４所示，１．４板材单点渐进成形样机图１．５成形的样梓ＡＮＳＹＳ／Ｌ￥＿ＤＹＮＡ是全缴界范围连最知名的有限元显式求解程序。
程序翼：发的最初稿的是为北约组级的武器结构设计、防护结构服务，是该组织的ＰｕｂｌｉｃＤｏｍａｉｎ程序，后来巍驶化后广泛传揆剔世爨各地的研究机构和大学。
从理论肇口算法蕊言，ＬＳＤＹＮＡ怒嗣前所有的显式求解程序的弊租和理论基础。
经过多年豹发展，ＬＳＤＹＮＡ已经成为功能最丰寓、应用领域最广、全球用户最多的有限元显式求勰程序。
ＡＮＳＹＳ／Ｌ￥ＤＹＮＡｔ２７１１２８］ｆ２９】的应用领域是：各种爆炸过程仿真、高速弹丸对板靶的穿翠模拟、离速碰潼模拟（如飞机、汽车、火车、船舶碰撞事故簪｝起的结构动力响应和破坏）、乘客的安全性分析（保护气囊与假人的相互作用，安全惜的可靠性分析）、零件制造（冲逶、锻压、铸造、挤压、礼制、越塑性成形等）、机械部件的运动分析、建筑物的地震设计、罐状容器的设计、生物医学工程等这些高度非线性复杂瞬态动力学闯题。
·高发非线性瞬态动力分析高速大整碰撞分辑·复杂运动学分析爨１。
金属板料数控渐进成形技术研究
引言 自社会进入工业化时代以来，传统的小规模生产技术已无 法满足现今社会大批量生产的要求。面对现今竞争激烈的工业 化社会，各行业为达到大批量高速率的生产要求，不得不从其 生产技术上加以改进。是以，金属板料数控渐进成形技术正是 在这样时间紧凑的时代中被诞生，且随着这几年的发展，这项 技术已被广泛应用于各行业产品生产工作中，并为各个领域提 供了极快的生产速率。 一、金属板料数控渐进成形技术的定义 由实际应用效果可见，金属板料数控渐进成形技术是一项 无模成形的新型生产技术。这项技术主要利用的是将零件的信 息转换生成代码后，再以生产核心机器发布指令给下层机器的 方式进行产品生产的，其整个生产过程无需用到产品生产的模 型用具，从很大程度上提高了工业生产的效率，全面符合大规 模生产的标准。且这项技术通过计算机技术控制成形工具头对 生产材料进行加工，其还有一大好处，便是利用这种技术生产 产品时，不会限制产品的结构与外形，是一种将生产技术与产 品设计融为一体的快速生产方式。 二、金属板料数控渐进成形技术的生产方式 从其系统结构分析，可以发现数控渐进成形系统主要由工 具头、向导装置、托板、夹具与主体这几个部分构成，且其生 产的方式包括正负两种形式。在利用数控渐进成形设备生产产 品时，可以根据产品的难易度对其进行划分，并选择不同的形 式生产该产品。针对所生产的产品结构较为简单时，则采取负 成形加工的方式生产产品，这种形式是利用生产工具头从板料 内层向外层进行形状塑造的，其首先将材料的外边线利用压脚 压住，再由生产工具头从其边线往里作业，最终塑造出所生产 的产品外形。而面对产品结构较为复杂时，该系统则采取正成 形加工的方式，这种方式塑造产品外形时的工作步骤与负成形 的方式有所不同，其是利用夹具将材料固定，再由工具头延上 下的方向进行成形工作的。如此一来，则可以打破以往外形过 难无法塑造的技术限制，并节省了产品磨具打造的时间，提高 了产品加工厂的生产效率，从而促进了我国工业生产经济利益 的提升。 三、金属板料数控渐进成形技术的优势 根据实际应用效果分析可以见得，这项技术与以往的生产 技术相比，其拥有以下几点优势：(1) 数控渐进成形技术具有自 动化生产的能力，与以往生产技术相比，该技术突破了以往需 要人力操作机器的生产方式，其利用计算机技术将产品外形设
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万方数据
２００９年第４３卷№５
器手越来越多的被应用到数控渐进成形技术中，更好地实现了制造的柔性化与自动化【５】（如图２所示）。
图２工业机器手在数控渐进成形中的应用
２．１金属板材单点渐进成形工艺及精度的研究
成形工件尺寸精度不高是金属板材单点渐进成形技术难以得到广泛应用的主要原因【６，７｜，也是目前该技术国内外研究的热点，现行的大部分的成形工艺研究也正是围绕如何提高成形精度而展开。
由于成形力越小越有利于提高工件的成形精度，而成形力又随着步长、成形角、工具头半径和板材厚度的减少而减小，因此可以通过控制工艺参数达到提高成形精度的目的。
为得到确切的工艺参数与工件成形精度的关系，意大利的Ａｍｂｒｏｇｉｏ【８Ｊ通过调整工艺参数对工件进行多次试验成形，然后利用统计分析方法对试验数据进行分析总结，从而得到了工艺参数与工件尺寸精度的关系表达式。
但该方法适用范围有限，一般只适合于简单的零件，对于复杂零件很难找到工艺参数与工件尺寸精度的确切关系表达式。
另外，工艺参数中板材厚度的选定并不能只根据成形力的需要而随意更改，而其它工艺参数对成形力的影响并不显著，而且还会降低成形效率【７．９１。
工具头与板材接触区域附近不必要的塑性变形和回弹是成形件几何尺寸精度不高的主要原因№Ｊ。
为了获得良好的成形精度，一般希望在成形区（即板材与工具头接触的区域）内的金属板材具有较低的屈服强度和较好的延伸性，这样有益于板材在较小的成形力下加工成形，并且还能防止板材卸载后的回弹；但与此同时又希望在成形区域外的金属板材具有较高的屈服强度，这样有助于避免成形区外板材产生不必要的塑性变形，从而达到板材的准确成形。
对金属板材的上述两个要求看起来有些冲突，因为同一金属板材很难同时具备相互矛盾冲突的两
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种属性。
通过改变装置可以达到提高成形区外材料刚度、并由此提高成形精度的目的，但该方法会降低工艺的柔性［１０］。
比利时的Ｄｕｆｌｏｕ［６，７］利用激光对板材成形区域进行局部动态加热，从时间和空间上改变材料性质，达到了减小成形区材料屈服强度的目的。
试验结果表明，这种方法不但可以改善尺寸精度和增加板材的可成形性，而且还可以减少残余应力和提高材料的成形极限，但采用该方法会增加设备（激光源、机械手及其它辅助设备）成本。
为此，Ｆ锄【１１Ｊ提出了电热渐进成形技术，该技术所需设备简单（直流电源、电缆、绝缘垫圈），只需将工具头与金属板材通上直流电，根据焦耳定律，当直流电从工具头流人金属板材时电流产生热量，从而达到提高成形区附近金属板材延展性的目的。
在渐进成形中，板材厚度变化和工艺也会导致工件的尺寸偏差。
为得到准确的加工轨迹，需要对原始模型进行偏置处理，传统的方法只是通过一些ＣＡＤ工具对模型的表面进行统一的偏置处理。
由于板材成形时，变形后的板材厚度ｔ．跟板材初始厚度ｔ。
以及板材变形面与成形工具轴线方向的夹角的关系符合正弦定律，即ｔｌ－ｔｏｓｉｎ０，可知对模型进行统一的偏置处理这种方法显然不合适，会使得工具头与支撑间的间隙不合理，导致成形尺寸的不准确甚至失败。
为此，德国的Ｔｅｋｋａｙａ［１２Ｊ提出了根据板材厚度正弦变化规律来重构模型，对模型进行偏置处理，使工具头与支撑的间隙合理，从而达到改进成形精度的目的。
对于因装置、工具和板材回弹等工艺因素所导致的偏差（ｐｒｏｃｅｓｓ．ｄｅｐｅｎｄｅｎｔｄｅｖｉａｔｉｏｎ，ＰＤＤ），ＨｉｒｔｄＬｌ３Ｊ提出了对具有简单几何外形工件进行基本ＰＤＤ的修正方法：通过加工得到的模型与参考模型进行对比，然后对参考模型进行处理来得到修改模型；为了扩大ＰＤＤ修改方法的适用范围，德国的Ｔｅｋｋａｙａ【１２ｊ还使用有限元分析和实验方法获得相关补偿因素的信息，然后通过局部修正（１０ｃａｌｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｓ）与整体修正（ｇｌｏｂａｌｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｓ）的方式对工件进行ＰＤＤ补偿修正。
金属板材单点渐进成形技术还可以与其他技术结合起来加工工件。
比如，首先采用多点渐进成形进行预成形，形成大致形状之后，再采用单点渐进成形进行后续的精加工再次成形。
这样既可避免直接采用单点渐进成形效率低的问题，也避免了多点成形在一些复杂的局部位置成形精度不高的问题。
还
有把单点渐进成形技术与水射流技术结合的金属板万方数据
材水射流渐进成形技术ｍＪ。
它用高压水射流代替成形工具头作用于板材，并使板材产生局部塑性变形。
该技术既具有数控渐进成形高柔性的特点，又兼有水射流无污染、成本低的优点。
２．２金属板材单点渐进成形轨迹生成的研究
金属板材单点渐进成形中的一个很重要的内容是需要生成成形加工轨迹。
目前普遍采用等高线轨迹，这种成形加工轨迹可用两种方式生成：一种方法是直接利用通用ＣＡＤ／ＣＡＭ软件（如ＵＧ、Ｐｒｏ／Ｅ和ＣＡＴＩＡ等）来生成。
如吴春明［１５，１６］研究了利用通用ＣＡＤ／ＣＡＭ软件生成等高线成形加工轨迹的方法。
但由于这些通用软件不是针对单点渐进成形的专用软件，因而并不能完全满足单点渐进成形的工艺要求１１６］。
莫建华【１７Ｊ研究了成形加工轨迹优化和成形压头压人点沿工件轮廓均布处理的方法，从而解决了工件局部的凹陷和破裂问题。
另一种方法是直接对三维数字模型进行切片并生成加工轨迹。
Ｌｉｕ［１８Ｊ研究了基于ＳＴＬ数据模型的金属板材单点渐进成形等高线加工轨迹的生成方法。
ＳＴＬ数据模型最早是作为快速成形技术领域的数据格式，现已广泛应用于反求工程、数控加工等领域，大部分商用三维ＣＡＤ／ＣＡＭ软件都支持ＳＴＬ文件的输入输出文件格式，具有格式简单、跨平台性好的特点。
但是其缺点也十分明显：如缺少三角面片之间的拓扑信息，可修改性差，如果用户提供的ＳＴＬ文件不符合工艺要求则很难对其修改。
方景春【１９Ｊ研究了一种基于ＮＵＲＢＳ的加工轨迹人机交互修改和优化的方法，实现了用户可以在屏幕上通过手工拖动修改加工轨迹，解决了工件尖角处和直壁部分易发生破裂和塌陷的问题。
２．３金属板材单点渐进成形支撑制造的研究
在正向成形方式中，需要在板材下方放置支撑来保证工件的顺利成形和一定的成形精度…。
由单点渐进成形的性质所决定，支撑表面承受着相当大的局部作用力，而且其作用点沿进给方向变化，同时金属板材变形时沿支撑模接触面流动产生很大摩擦。
因此，要求支撑具有足够的强度、刚度、硬度、精度和良好的耐磨性。
华中科技大学啪］采用了利用实体分层制造技术（ＬｏＭ）制作的纸基支撑模型。
这种纸基模型制作快速、修改方便、操作简单，既缩短了工作周期又降低了加工成本，然而需要实体分层制造设备。
毛峰旧１Ｊ提出了用顶杆在关键部位支撑板材的点支撑工艺。
点支撑的形式更为简单，无需单独为
工具技术
成形零件制作相应的复杂模型，从而可代替模型支撑实现真正意义上的无模成形，并且允许成形加工工具头有一定的偏移，使工具头的校准更为容易。
这种方法对加工曲率和尺寸较小的工件更具优势，但其缺点是容易出现形状失稳现象，且导致失稳的因素较多，影响了零件尺寸精度和表面质量；另外在加工较大零件时，顶杆之间的距离（点距）不易确定，若点距过大易出现塌陷无法成形，点距过小则会大大增加顶杆的数量，降低了工件成形的效率。
朱虎【２Ｊ提出了以化学木材为原材料，利用分层叠加与数控铣削结合的快速原型制造方法制作支撑。
这种化学木材不仅具有足够的强度和硬度而且具有良好的切削性能，适合高速切削。
支撑的制作方法不需要特殊的设备和辅助的夹具，依靠现有数控机床就可快速地实现，操作简单易于修改，可降低制作成本并能缩短制作周期，同时具有较高的精度和表面质量，能够很好地保证复杂工件的成形质量。
Ｍｉｃ撕［２２］为提高成形精度提出了弹性支撑的方法。
该方法是在板材底部放置弹性支撑（一般为橡胶材料），从而减小了回弹和破裂的危险，且一种弹性支撑可用于不同工件的成形，但与简单的数控渐进成形工艺相比也增加了工件的制造成本。
在局部支撑方面，Ｆ黜ｎ【２３Ｊ通过利用机器手，采用了动态支撑，使支撑和工具头保持同步运动，从而进行动态渐进成形加工（如图３所示）。
图３局部动态支撑示意图
３金属板材单点渐进成形的应用研究
金属板材单点渐进成形技术为小批量、形状复杂的板材件成形开辟了一条新路，可用于航空航天、汽车、船舶等行业以及民用产品制造。
华中科技大学的赵忠［２４］成功地将该技术应用于汽车座椅的无模成形；韩国庆南大学［２５］制作了汽车防尘罩等零件；日本的本田汽车公司已经尝试采用这种技术进行汽车覆盖件的设计与制造；ＡＩｎｉｉｌｏ公司利用该技术成形加工了６ｍ长的新干线火车头覆盖件【２６Ｊｏ
意大利的ＡｍｂｒｏｇｉｏＥ
２７ｊ首先将数控渐进成形技
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