2.3.1 成形原理
更新于 2026年10月10日
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2.3.1 成形原理
柔性拉伸成形基于柔性化制造理念,将离散化思想植入传统拉伸成形,其基本成形理念是使板料在平行于拉伸方向的任意一条金属纤维在成形过程中可以实现相对运动,以摆脱传统整体夹钳对板料夹持区域材料的整体束缚。该成形理念相当于使用无数个尺寸极小的夹料机构夹持板料边缘,在成形过程中,这些极小的夹料机构可以实现彼此之间的位移和转角协调。但是在实际应用中,由于该成形理念过于理想化,其实现过程较为困难,因此使用数个离散的具有相当横向尺寸的夹料机构代替传统拉伸成形装置中的整体夹钳,然后使用连接机构与弹性元件连接夹料机构与液压缸,由此构成柔性拉伸成形装置的运动执行机构。图2.2为已开发的柔性拉伸成形装置示意图,二者的主要区别在于垂直液压缸与夹料机构的相对安装位置,后部下拉式装置中连接同一个夹料机构的三个液压缸铰接到一处,而前部下拉式装置中每个夹料机构的前端均活动连接一个垂直布置的液压缸。

图2.2 柔性拉伸成形装置示意图(https://www.daowen.com)
柔性拉伸成形的成形原理可以概括为以下两点。
(1)加载机构离散化与多缸液压系统的帕斯卡定理。
(2)材料的加工硬化特性及最小阻力定律。简单来说,柔性拉伸成形装置采用离散的夹料机构代替传统拉伸成形装置中的整体夹钳,将刚性位移加载方式变为柔性力加载方式;依据多缸液压系统的帕斯卡定理,使用一个液压阀控制同一排内多个液压缸的拉伸运动,成形过程中同一排的液压缸提供的拉力相同;依据材料加工硬化特性及最小阻力定律,驱使夹料机构依据板料加工硬化的差异性实现位移与转角的板料变形与夹料机构运动的自适应调整,以此解决传统拉伸成形中板料与模具贴合困难的难题。