多點成形技術(shù)簡介

1、多點成形技術(shù)及設(shè)備介紹吉林大學(xué)無模成形技術(shù)開發(fā)中心 長春瑞光科技有限公司一、多點成形技術(shù)簡介多點成形是金屬板材三維曲面成形的全新技術(shù)，是對傳統(tǒng)板料生產(chǎn)方式的重大變革。其原理是將傳統(tǒng)的整體模具離散成一系列規(guī)則排列、高度可調(diào)的基本體（或稱沖頭）。在整體模具成形中，板材由模具曲面來成形，而多點成形中則由基本體群沖頭的包絡(luò)面（或稱成形曲面）來完成，如圖1-1所示。相當(dāng)于重新構(gòu)造了成形模具，由此體現(xiàn)了多點成形的柔性特點。調(diào)節(jié)基本體行程需要專門的調(diào)整機構(gòu)，而板材成形又需要一套加載機構(gòu)，以上、下基本體群及這兩種機構(gòu)為核心就構(gòu)成了多點成形壓力機。一個基本的多點成形裝備應(yīng)由三大部分組成，即CAD軟件系統(tǒng)、控制系

2、統(tǒng)及多點成形主機，如圖1-2所示。CAD軟件系統(tǒng)根據(jù)要求的成形件目標形狀進行幾何造型、成形工藝計圖1-2 多點成形系統(tǒng)的基本構(gòu)成算，將數(shù)據(jù)文件傳給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)這些數(shù)據(jù)控制壓力機的調(diào)整機構(gòu)，構(gòu)造基本體群成形面，然后控制加載機構(gòu)成形出所需的零件產(chǎn)品。二、技術(shù)先進性與應(yīng)用領(lǐng)域在多點成形裝備中，基本體群及由其形成的“可變模具”是多點成形壓力機的主要組成部分。從這個意義上講，“多點成形”也可稱為“無模成形”。這種成形裝備具有很多傳統(tǒng)成形方式無法比擬的優(yōu)點，其先進性主要表現(xiàn)為：1）實現(xiàn)無模成形，不需另外配置模具。因此，不存在模具設(shè)計、制造及調(diào)試費用的問題。與整體模具成形方法相比節(jié)省了大量的資金與

3、時間；更重要的是過去因模具造價太高而不得不采用手工成形的單件、小批零件的生產(chǎn)，在此系統(tǒng)上可完全實現(xiàn)規(guī)范的自動成形。無疑，這將大大提高成形質(zhì)量。2）該技術(shù)由基本體群的沖頭包絡(luò)面成形板材，而成形面的形狀可通過對各基本體運動的實時控制自由地構(gòu)造出來，甚至在板材成形過程中都可隨時進行調(diào) 1整。因而，板材成形路徑是可以改變的，這也是整體模具成形無法實現(xiàn)的功能。結(jié)合有效的數(shù)值模擬技術(shù)，設(shè)計適當(dāng)?shù)某尚温窂剑纯上宀牡某尚稳毕?，提高板材的成形能力。另外，根?jù)成形面可變的特點，還能實現(xiàn)反復(fù)成形的工藝過程，消除回彈，減小殘余應(yīng)力。3）利用成形面可變的特點，可以實現(xiàn)板材的分段、分片成形，在小設(shè)備上能成形大于設(shè)備

4、成形面積數(shù)倍甚至數(shù)十倍的大尺寸零件。4）這種成形裝備的通用性強，適用范圍寬。通常整體模具成形方法只適用于指定厚度的板材，而該系統(tǒng)可成形最大厚度與最小厚度之比達到10的各種材質(zhì)板料。5）多點成形的幾何造型等處理都是由CAD軟件系統(tǒng)完成的，多點成形壓力機又是采用計算機進行控制，因而容易實現(xiàn)自動化?？傊?，多點成形技術(shù)不僅適用于大批量的零件生產(chǎn)，而且同樣適用于單件、小批的零件生產(chǎn)。采用該技術(shù)可以節(jié)省大量的模具設(shè)計、制造及修模調(diào)試的費用。所加工的零件尺寸越大，批量越小，這些優(yōu)越性越突出。這種成形方法在輪船、艦艇、航空、航天、車輛、化工、壓力容器以及城市雕塑等許多行業(yè)的覆蓋件三維曲面成形中具有廣闊的應(yīng)用前

5、景。三、多點成形主要原理1基本原理多點模具成形（a）成形開始 （b）成形過程中圖3-1 多點模具成形過程 （c）成形結(jié)束多點模具成形法是在成形前把基本體調(diào)整到所需的適當(dāng)位置，使基本體群形成制品曲面的包絡(luò)面，而在成形時各基本體間無相對運動。其實質(zhì)與模具成形基本相同，只是把模具分成離散點。這種成形方法的整個成形過程如圖3-1（a，b，c）所示。多點模具成形的主要特點是其裝置簡單，而且容易制作成小型設(shè)備。2技術(shù)特點與傳統(tǒng)模具成形相比，多點成形具有如下特點：2 實現(xiàn)無模成形通過對各基本體運動的控制來構(gòu)造出各種不同的成形曲面，可以取代傳統(tǒng)的整體模具，節(jié)省模具設(shè)計、制造、調(diào)試和保存所需人力、物力和財力，顯

6、著地縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的競爭力。與模具成形法相比，不但節(jié)省巨額加工、制造模具的費用，而且節(jié)省大量的修模與調(diào)模時間。與手工成形方法相比，成形的產(chǎn)品精度高、質(zhì)量好，并且顯著提高生產(chǎn)效率。 優(yōu)化變形路徑通過基本體調(diào)整，實時控制變形曲面，隨意改變板材的變形路徑和受力狀態(tài)，提高材料成形極限，實現(xiàn)難加工材料的塑性變形，擴大加工范圍。 實現(xiàn)無回彈成形可采用反復(fù)成形新技術(shù)，消除材料內(nèi)部的殘余應(yīng)力，并實現(xiàn)少無回彈成形，保證工件的成形精度。 小設(shè)備成形大型件采用分段成形新技術(shù)，可以連續(xù)逐次成形超過設(shè)備工作臺尺寸數(shù)倍或數(shù)十倍的大型工件。 易于實現(xiàn)自動化曲面造型、工藝計算、壓力機控制、工件測試等

7、整個過程都可以采用計算機技術(shù)，實現(xiàn)CAD/CAM/CAT一體化生產(chǎn)，工作效率高，勞動強度小，極大地改善勞動者作業(yè)環(huán)境。四、多點成形設(shè)備1多點成形主機目前已開發(fā)出十余個品種YAM與SM兩個系列的多點成形設(shè)備，已開發(fā)的部分設(shè)備技術(shù)參數(shù)表如表4-1所示，若用戶需要其他規(guī)格與參數(shù)的設(shè)備，可以根據(jù)需求進行設(shè)計，并可根據(jù)用戶需求選配接送料裝置、測試裝置。表4-1 已開發(fā)的多點成形設(shè)備規(guī)格及性能參數(shù)型號YAM-1YAM-3YAM-4YAM-5YAM-8YAM-10YAM-20 （SM-150）一次成形尺寸(mm) 基本體布置方式 基本體調(diào)整量(mm) 可加工板料厚度(mm) 額定成形力(KN)210

8、5;210 400×320 500×400 840×600 1000×720 800×600 1350×1350 30×30 50 0.52 5040×32 100 0.55 63025×20 100 28 100028×20 200 210 200025×18 300 316 315016×12 200 420 20009×9 300 1070 20000多點成形主機的設(shè)計可采用多種方式。它主要由如下幾部分組成：3 機架機架結(jié)構(gòu)可采用開式、四柱式、框架式等。 基本

9、體調(diào)型機構(gòu)主要有如下幾種調(diào)型方式：1機械手式：通過機械手依次調(diào)整每個基本體的行程。2電機式：每個基本體由一個小型電機控制，調(diào)型效率高。3液壓缸式：每個基本體由一個小型液壓缸控制，調(diào)型效率高。 控制系統(tǒng)可采用工控機進行控制，應(yīng)針對不同的基本體調(diào)型機構(gòu)作相應(yīng)的設(shè)計。2柔性成形控制系統(tǒng)對于多點成形設(shè)備，為實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，良好的計算機控制系統(tǒng)是必不可少的。典型的設(shè)備控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如下：CAD軟件系統(tǒng)根據(jù)要求的目標形狀進行幾何造型，多點成形工藝計算，并對多點成形過程進行有限元數(shù)值模擬，將無誤的數(shù)據(jù)文件傳給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)此文件指揮多點成形壓力機成形工件。在成形系統(tǒng)中，測試裝置是三坐標測量儀。工件

10、多點成形結(jié)束后，進行形狀測量，測得的三維形狀數(shù)據(jù)反饋到控制系統(tǒng)進行修正。3閉環(huán)成形系統(tǒng)由于回彈等問題的存在以及摩擦條件、材料參數(shù)變化等不確定因素，即使用數(shù)值模擬軟件事先進行成形預(yù)測，也很難一次得到精確的合格產(chǎn)品。多點成形系統(tǒng)可以利用其柔性的特點，采用閉環(huán)的概念實現(xiàn)智能化的精確成形。即第一次成形后，在線測量出零件的曲面參數(shù)，與目標形狀進行比較。根據(jù)二者的幾何誤差成形面進行再次成形，這一過程反復(fù)多次，直到得到所需形狀的零件（圖4-1）。 4五、多點成形CAD/CAM軟件系統(tǒng)要把多點成形用于三維曲面成形，并使其向?qū)嵱没?、自動化方向發(fā)展，開發(fā)多點成形CAD/CAM一體化軟件是必不可少的。自主開發(fā)了一套

11、多點成形專用CAD/CAM軟件，利用該軟件，對于所需成形的曲面，只需將已知的設(shè)計信息傳給計算機，由程序按照曲面造型法自動生成曲面，計算所需點的坐標，并進行一系列工藝計算與判斷，就可以由計算機控制多點成形設(shè)備完成基本體位置的調(diào)整和工件的壓制以及成形件形狀測量、修正等工作。1軟件總體結(jié)構(gòu)多點成形CAD/CAM一體化軟件是整個多點成形設(shè)備的控制核心，相當(dāng)于人體的大腦。鑒于目前微機性能價格比不斷提高，并已占據(jù)了計算機市場的主流，圖5-1 多點成形CAD/CAM軟件總體結(jié)構(gòu)選擇了微機作為軟件的基本硬件運行環(huán)境。軟件支撐系統(tǒng)選擇的是微機主流操作系統(tǒng)WINDOWS平臺。軟件大部分采用VISUAL C+ 6.

12、0開發(fā)，另外在壓力機控制部分還嵌入了一些匯編代碼，以獲得較好的控制實時性。多點成形一體化軟件總體上可以分為CAD和CAM兩個子系統(tǒng)(見圖5-1)。多點成形CAD按功能可以劃分為曲面造型、確定成形位置和多點成形工藝計算三個主要部分。多點成形CAM主要是對CAD子系統(tǒng)傳送來的數(shù)據(jù)進行仿真以進行檢驗，并把成形數(shù)據(jù)翻譯成二進制碼指令直接送到多點壓力機的控制系統(tǒng)來控制壓機進行壓制。多點成形CAD/CAM軟件借助于自身的曲面造型功能可以使用戶根據(jù)原始數(shù)據(jù)的不同以多種方式輸入工件信息，可與計算機進行交互式設(shè)計以決定工件的最佳成形位置，完成多點成形過程中必要的計算，并提供多種方式對計算結(jié)果進行檢驗，確保計算結(jié)

13、果的正確性。同時，利用該軟件也可直接控制壓機完成壓制工件的過程。軟件所采用的高品質(zhì)三維彩色圖像顯示技術(shù)及與用戶的實時交互功能提高了軟件的易用性。52軟件的功能特點本軟件使用方便、運行穩(wěn)定、界面美觀、與用戶的交互性好，能夠處理的工件范圍廣泛，工藝計算的速度快、精度高，能夠給出幾乎所有必須的多點成形工藝計算結(jié)果。軟件的自動化程度高，用戶無須培訓(xùn)，只需經(jīng)簡單指導(dǎo)，即可壓制出合格的工件。本軟件具有下述功能特點：1集成化的軟件系統(tǒng)本軟件集CAD、CAM于一體，涵蓋了板材多點成形工藝的全過程。利用本軟件可以完成從工件的幾何和材料參數(shù)輸入、曲面造型、多點成形工藝計算一直到直接控制多點壓機進行壓制、誤差檢測和

14、閉環(huán)控制系統(tǒng)等多點成形的各個步驟，從而可以實現(xiàn)整個成形過程的自動化。2基于NURBS的曲面造型技術(shù)非均勻有理B樣條（NURBS）曲面造型造型方法由于具有幾何直觀、易于控制、能夠統(tǒng)一表達解析曲面與自由型曲面等諸多優(yōu)點，已成為目前國際上最先進的曲面造型方法。本軟件內(nèi)部實現(xiàn)了NURBS曲面造型方法，從而使本軟件能夠處理形狀非常復(fù)雜的工件，使工件的曲面描述的準確性、表達形式的統(tǒng)一性得到了保證，為進一步的工藝計算奠定了堅實的基礎(chǔ)。3多種曲面造型方法本軟件提供了四種工件的曲面造型方法，大大方便了有不同需求用戶的使用。其中包括基于NURBS的網(wǎng)點坐標法、四條邊界線法、截面輪廓線法三種曲面造型方法，主要用于處

15、理各種非規(guī)則曲面，也可用于表達規(guī)則曲面。同時針對生產(chǎn)實際中常見的馬鞍形、球形、扭曲形曲面提供了利用解析方法對其進行快速處理的規(guī)則曲面造型方法。用戶可以根據(jù)自己需要靈活選擇不同的曲面造型方法。4精確、完善的多點成形工藝計算功能本軟件實現(xiàn)了整個多點成形的工藝計算過程，其中包括沖頭與工件的接觸點計算、沖頭行程確定、回彈處理、成形力計算等諸多方面。在軟件內(nèi)部，由于對其核心算法作了優(yōu)化，使其在保證計算精度的同時，運算速度大為提高，完全滿足了工程實際的需要。5最終成形狀態(tài)檢驗本軟件實現(xiàn)了對壓機實際壓制情況的模擬?？梢园葱谢蛄杏^察每個沖頭與工件的實際接觸情況，對不良接觸情況有直觀的提示。并且對沖頭與工件的接

16、觸點的位置也作了模擬，以判斷工件和壓機的受力狀況。最終成形狀態(tài)檢驗對壓制出合格工件有重要的指導(dǎo)作用。3板類件曲面造型技術(shù)多點成形主要是用于成形三維曲面工件，而且這些工件中非規(guī)則曲面較多，所以曲面造型是工藝設(shè)計與計算的基礎(chǔ)。6基于非均勻有理B樣條（NURBS）曲面造型原理，本軟件將任意三維復(fù)雜曲面按一片或多片NURBS曲面片進行形狀構(gòu)造。對于不同的原始數(shù)據(jù)，每一曲面片可以采用四條邊界法、座標網(wǎng)點法、截面輪廓線法和規(guī)則幾何形狀法等四種方法之一進行曲面的幾何尺寸的輸入。此外，還實現(xiàn)了標準的IGES接口，可以與其他商業(yè)CAD軟件交換數(shù)據(jù)。采用OpenGL實現(xiàn)了對板材制品的三維真實感模型的顯示（如圖5-

17、2所示），圖5-2 曲面造型實例用戶可使用鼠標及鍵盤對三維圖形實時進行任意旋轉(zhuǎn)、平移、放縮或采用其他多項輔助功能察看圖像，以檢驗輸入數(shù)據(jù)的正確性。4確定成形位置工件信息輸入完成后，首先要通過旋轉(zhuǎn)和平移把工件調(diào)整到最佳成形位置再進行下一步處理。這對防止壓力機偏載、延長壓力機使用壽命、保證成形效果均有重要的意義。另外，采用分段多點成形工藝時，需要用此模塊調(diào)整工件的成形區(qū)域。工件定位功能主要包括自動和手動調(diào)整兩個方面：1自動調(diào)整：軟件自動調(diào)整工件到適當(dāng)?shù)某尚挝恢谩?yīng)遵循如下原則：1）減少基本體總調(diào)整量，提高成形效率。2）優(yōu)化工件受力狀態(tài)，避免壓力機偏載。7圖5-3 自動調(diào)整成形位置多點成形時，確定制

18、品的成形位置，主要著眼于它的幾何形狀。圖5-3為一實際工件的調(diào)整結(jié)果。2手動調(diào)整：允許用戶自由控制工件的成形位置。本軟件提供了多種方法對工件進行成形位置的實時調(diào)整。5多點成形工藝計算（1）板類件可成形性分析首先要對目標工件在多點成形設(shè)備上的可成形性進行分析，主要應(yīng)考慮如下方面：1）壓力機的最大可成形能力（如：基本體群的數(shù)目或一次成形的最大面積等）。2）壓力機允許的加工程度（如：各基本體速度、最大行程和許用變形力）。 要考慮的基本體主要參數(shù)有：橫向個數(shù)、縱向個數(shù)、間距、最大行程、許用載荷和基本體球頭半徑等。（2）確定成形工藝方案確定某一工件的多點成形工藝，主要是依據(jù)工件原始坯料尺寸。根據(jù)其毛坯尺

19、寸大小，判定需要采用整體成形工藝，還是采用分段逐次成形工藝。（3）基本體與工件接觸點的計算在成形過程中，被成形工件與加載工具之間的接觸點與接觸狀態(tài)時刻變化。為準確地控制多點成形壓力機的各基本體，得到理想的成形效果，還要精確地計算成形時的接觸點變化。接觸點可以通過求解沖頭球面與工件曲面的公切點的方法得到。（4）計算基本體的行程要實現(xiàn)位移控制，就需要準確計算所有基本體的行程。得到了基本體與成形件的接觸點后，就可以通過基本體球頭半徑、各基本體軸線的位置座標等參數(shù)分別計算出上、下各基本體的行程。圖5-4所示為基本體與工件配合情況檢驗。8圖5-4 基本體與工件配合情況檢驗（5）其他相關(guān)工藝計算可根據(jù)所給

20、的材料特征計算出壓機所需的總成形力及各沖頭所承擔(dān)的成形力?？捎嬎愠雒總€沖頭處成形件各方向曲率、該處成形件位置等信息已便于對成形結(jié)果進行分析。對于工藝計算的結(jié)果，軟件提供了采用表格、直接標注在沖頭體上等多種方式進行顯示，方便用戶查看。6成形結(jié)果仿真與實際壓制工藝計算完成后，在實際控制壓力機成形工件之前，一定要對壓力機控制數(shù)據(jù)進行檢驗，防止壓力機接受錯誤數(shù)據(jù)，造成不必要的損失。通過對多點成形的終成形狀態(tài)進行三維仿真，可以在計算機上模擬實際壓制狀況。9本軟件可以對成形過程進行多種檢驗，并能夠把檢查結(jié)果直觀地顯示出來（見圖5-5）。如檢查沖頭與工件的配合情況、沖頭行程是否超出行程范圍、接觸點位置和不良

21、接觸情況等。對于不合格的數(shù)據(jù)（如沖頭行程越界，沖頭與工件接觸不良等情況）計算機將自動根據(jù)其嚴重程度給出不同的警告信息。當(dāng)數(shù)據(jù)檢驗合格后，計算機將根據(jù)成形數(shù)據(jù)自動編碼控制指令，通過輸入輸出接口向壓力機控制系統(tǒng)發(fā)出控制指令并接收反饋信息?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)收到的指令來調(diào)整各基本體行程，以控制壓力機成形工件、實現(xiàn)工件成形效果檢測及閉環(huán)形狀控制等。圖5-5 成形過程檢驗六、應(yīng)用例多點成形設(shè)備是板類件三維曲面成形的理想設(shè)備，特別適用于尺寸多變、批量不大的大型板材曲面零件的生產(chǎn)，使生產(chǎn)簡單化、柔性化，實現(xiàn)零件的快速制造。采用多點成形技術(shù)可節(jié)約模具費用，縮短研制及生產(chǎn)周期，對產(chǎn)品的更新?lián)Q代做出快速響應(yīng)。目前已開發(fā)

22、出YAM及SM兩個系列十多個品種的多點成形裝備，并實現(xiàn)了出口。該技術(shù)已在高速列車流線型車頭覆蓋件成形、潛艇外殼成形及飛機蒙皮拉形中實際應(yīng)用，并圓滿解決了北京奧運會主場館鳥巢建筑工程中大型鋼板結(jié)構(gòu)件成形的世界性技術(shù)難題，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益。采用該技術(shù)成形的人腦顱骨鈦合金修復(fù)體已在多家醫(yī)院得到應(yīng)用，成功地實施了七百余例手術(shù)，取得了顯著的社會效益。圖6-1為多點成形小型樣機。該設(shè)備采用機械手進行調(diào)型，機身采用框架結(jié)構(gòu)，最大成形壓力為100KN，上下基本體群采用10×10布置方式，一次最大成 10形面積為140mm×140mm。在這臺設(shè)備上已經(jīng)成形了數(shù)百種質(zhì)量良好的樣件和實用件。

23、圖6-2所示為多點成形樣件，圖6-3所示為受某廠委托成形的建筑裝飾件，雖然設(shè)備的一次成形尺寸只有140×140mm，但采用分段成形技術(shù)，成形的曲面件最大長度超過3m。圖6-1 多點成形小型樣機圖6-3 建筑用裝飾件a) 各種樣件 b) 雕塑件 c) 大扭曲量樣件圖6-2 多點成形樣件圖6-3 建筑裝飾件成形11圖6-4是為某廠制造的YAM-5型世界首臺商品化多點成形壓力機。該設(shè)備采用機械手進行調(diào)型，機身采用C型結(jié)構(gòu)，最大成形壓力為2000KN，上下基本體群采用28×20布置方式，一次最大成形面積為840mm×600mm。該設(shè)備是世界首臺商品化的多點成形壓力機，主要

24、用于高速列車流線型車頭蒙皮的生產(chǎn)。高速列車車頭蒙皮通常要分成50-80塊不同曲面，每一塊曲面都要分別成形后進行拼焊。采用多點成形設(shè)備，只需幾天時間就可以完成一臺新型車頭覆蓋件的成形，大大提高了成形效率與質(zhì)量。圖6-5所示為采用多點成形壓力機生產(chǎn)的高速列車流線型車頭的拼焊制造過程。 圖6-4 世界首臺商品化多點成形壓力機圖6-5高速列車流線型車頭的拼焊制造過程圖6-6是中厚板成形用多點成形壓力機。該設(shè)備采用采用四柱式結(jié)構(gòu)，最大成形壓力為3150kN，上下基本體群采用20×25布置方式，一次最大成形面積為800mm×1000mm。采用這臺設(shè)備成形了多種質(zhì)量良好的中厚板件，該設(shè)備

25、已成圖6-7 馬鞍形樣件(板厚16mm)圖6-6 用于中厚板成形的多點成形壓力機圖6-8 潛艇外殼（鈦合金）的部分成形件 12功用于潛艇外殼（鈦合金）的成形，解決了鈦合金難于成形、回彈大等問題。圖6-7所示為使用該設(shè)備成形的馬鞍形樣件（板厚16mm），圖6-8所示為潛艇外殼的部分成形件（照片中的工件沒有進行焊接，只是按接縫擺到一起）。圖6-9所示為奧運會主場館鳥巢建筑工程用多點成形壓力機，該設(shè)備是對壓式多點成形設(shè)備。該裝備的所有基本體沖頭都可以同時調(diào)整，從一個成形面變化到另一個成形面只需2分鐘；與逐點調(diào)形式相比，調(diào)形效率提高了數(shù)十倍。裝備的最大成形壓力為20000KN，上下沖頭群采用9

26、5;9布置方式，一次成形尺寸為1350mm×1350mm。采用分段成形方式時，在長度方向?qū)Τ尚渭]有限制，只要成形后的工件不與機架干涉，就可以成形長數(shù)米甚至達十多米的工件。 圖6-9 鳥巢工程用多點成形壓力機鳥巢建筑工程在施工時遇到多項技術(shù)難題，其中一大難題就是鳥巢建筑中大量使用的大型彎扭箱形鋼構(gòu)件需要成形。由于各構(gòu)件的彎扭形狀與尺寸都不一樣，所(a)成形過程 (b)成形后的鋼構(gòu)件用高強度鋼板的厚度從10mm變化到60mm，且形狀各異，成形相當(dāng)困難。如采用模具成形，模具費用高昂；而采用水火彎板手工成形則不易保證成形精度，且(c)焊接的箱形單元 (d)鳥巢工程施工現(xiàn)場工人勞動強度大。采

27、用多點圖6-10 鳥巢工程用鋼構(gòu)件制造過程 成形技術(shù)圓滿解決了上述問題，不僅實現(xiàn)了與傳統(tǒng)整體模具成形相同的效果，節(jié)約了高額模具費用，還顯著提高了成形效率。圖6-10所示為鳥巢工程用鋼構(gòu)件制造過程。圖6-11所示為飛機蒙皮拉形用多點調(diào)形設(shè)備，采用機械手調(diào)形，可以同時調(diào)整8個基本體單元；其成形尺寸為1200×800mm，共計使用1536個基本體單元，采用48×32布置方式，可成形板厚為15mm。該設(shè)備平均調(diào)形時間僅需20多分鐘，能實現(xiàn)不同曲面蒙皮件的快速制造。圖6-12為利用該設(shè)備調(diào)出的“和”字造型，體現(xiàn)了多點成形柔性、數(shù)字化的特點。13圖6-11飛機蒙皮用多點調(diào)形設(shè)備 圖6-12 利用多點調(diào)形設(shè)備調(diào)出的“和”字造型 飛機蒙皮件的成形需要大量的拉形模具，傳統(tǒng)的整體式拉形模的制造周期長、成本高。蒙皮件成形是影響飛機新產(chǎn)品開發(fā)的關(guān)鍵因素之一，也是飛機制造業(yè)數(shù)字化工程中的重大難點。采用數(shù)字化、柔性化的多點調(diào)形模具代替實體拉形模具，是解決飛機蒙皮件數(shù)字化成形的根本途徑。圖6-13 飛機蒙皮件多點拉形及部分拉形件 采用多點成形技術(shù)，一個新機型的蒙皮類零件可在數(shù)周內(nèi)完成從設(shè)計到生產(chǎn)的全過程，制造周期縮短為原來的數(shù)分之一。圖6-13所示為飛機蒙皮件多點拉形及部分拉