2.3.3　自适应成形过程分析

柔性拉伸成形的自适应调节过程（自协调过程）包括两个方面：①根据板料在成形过程中加工硬化的差异性实现夹料机构运动（平移与转动）与板料变形的自适应调节，其目的在于提高零件的变形均匀程度；②使用橡胶板连接各夹料机构，建立各离散夹料机构之间的弹性连接，以此实现各离散夹料机构在成形过程中的自适应横向偏转，其目的在于防止各夹料机构在成形过程中出现碰撞、促使板料成形区边缘材料与模具完全贴合。

图2.9为橡胶板与夹料机构连接示意图。实际成形装置中，将一定厚度与数量的聚氨酯橡胶板固定连接在连接座与夹料机构之间，并通过螺纹连接施加一定的预拉力；使用球头连杆活动连接夹料机构与连接座；连接座的后端铰接水平、倾斜布置的液压缸；夹料机构的前端活动连接垂直布置的液压缸。该装置通过钢板弹簧活动连接夹料机构和垂直布置的液压缸，保证在成形过程中钢板弹簧可以实现一定程度的弯曲变形，进而达到提高板料贴模度和材料利用率的目的；此外，离散的多个夹料机构复位时，钢板弹簧弹性变形恢复以支撑夹料机构的复位，保证夹料机构的钳口处于同一水平面内，方便下一次夹紧板料。连接座通过销轴与水平、倾斜布置的液压缸活动连接，在成形过程中，首先使用水平布置的液压缸对板料施加一定大小预拉力，然后通过协调倾斜和垂直布置的液压缸完成板料与模具的完全贴合。由于连接座与夹料机构之间为活动连接，在成形过程会产生一定程度的横向转角，严重时会导致夹料机构的前端碰撞，因此在夹料机构和连接座之间放置一定厚度和数量的聚氨酯橡胶板并施加一定的预紧力，以达到限制夹料机构产生较大不规则横向摆动的目的。此外，为防止弹性轴在板料成形过程中产生较大位移的窜动，在弹性轴的两端螺纹连接卡头，并在卡头内侧安装螺旋弹簧或聚氨酯橡胶套。

图2.10为拉伸成形结束时离散夹料机构的空间构型。可以看出，不使用聚氨酯橡胶板连接时夹料机构的空间构型表现为台阶状；而使用聚氨酯橡胶板连接时夹料机构的空间构型表现为圆弧状分布，表明使用聚氨酯橡胶板连接各离散夹料机构能有效改善板料与夹料机构钳口前端接触区域的流动状态，降低了板料撕裂的可能性。此外，需要特殊说明的是，由于在成形过程中，各离散夹料机构所受拉力较大，单纯依靠夹料机构之间板料的横向弯曲不足以驱使夹料机构产生足够横向摆动，因此采用图2.9所示的方式依靠弹性垫的弯曲变形驱使各离散夹料机构实现横向随动摆动，进而带动最外侧夹料机构产生横向偏转以驱使板料边缘部位与模具贴合。

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图2.9　橡胶板与夹料机构连接示意图

图2.10　拉伸成形结束时离散夹料机构的空间构型