2.2　传统拉伸成形原理及特点

起初，提出拉伸成形工艺的目的在于提高弯曲成形工艺精度、解决小曲率蒙皮零件的难成形问题。鉴于拉伸成形具有工艺简单、成形精度高等优势，其应用范围已日渐广泛。图2.1为传统拉伸成形时板料的成形过程示意图，其中横向拉伸成形适用于成形横向曲率较小的蒙皮件，而纵向拉伸成形适用于成形横向曲率较大的蒙皮件。

在使用横向拉伸成形设备成形板料时，首先使用整体夹钳夹持板料的两端，然后通过模具上顶完成板料与模具的包覆成形，成形过程中依靠夹钳对板料施加拉力。由于所用夹钳为整体式，成形过程中夹持区附近板料的位移基本一致，在成形横向曲率变化较大的曲面件时导致先于模具贴合的板料产生较大的变形（易产生变形不均匀，甚至拉裂），通常需要预设较大长度的工艺余量（单边过渡区长度通常可达200～500mm）或在成形过程中对板料进行一次或多次热处理以降低板料的成形难度，导致材料利用率极低，同时成形效果不理想。在使用纵向拉伸成形设备成形板料时，需要通过手工或计算机控制的方式对夹钳的空间位置进行一次或数次调整，驱使夹持区板料与模具边缘贴合，以此达到提高板料贴模度的目的。值得一提的是，与横向拉伸成形相比，纵向拉伸成形可以在较小的过渡区长度下完成板料的加工成形，在一定程度上提高了材料利用率。

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图2.1　传统拉伸成形时板料的成形过程示意图

通过以上分析可知，无论是横向拉伸成形还是纵向拉伸成形，均多采用整体位移加载的方式完成板料的加工成形，即使用整体夹钳夹持板料，夹持区板料在成形过程中不产生横向位移和转动，其位移与变形不协调导致板料与模具贴合困难，板料成形区的应力应变均布程度较差，甚至产生拉裂，因此迫切需要提高夹钳柔性以期改善板料贴模度和提高成形精度。