8.2 展望

更新于 2026年10月10日 版权声明
8.2 展望

伴随着对零件多样性、小批量的需求不断提升,以及面向2030智能制造的提出与不断深入研究,板材柔性拉伸成形的重点发展趋势可概括如下。

1.大型化

多夹钳式柔性拉伸成形既可成形典型三维曲面件,也可成形异形曲面件,既能用于飞机蒙皮制造领域,也能用于高速列车、标志性建筑等领域。其成形范围和应用领域比传统拉伸成形更大更广,成形能力更强,使得可成形零件的复杂性不断提高、成形尺寸不断增大。另外,大飞机项目的顺利执行,也对柔性拉伸成形装置的大型化提出了新的需求。

2.精密化(https://www.daowen.com)

与数字化多点模具配套使用时,板材柔性拉伸成形的精度有待提高。弹性垫材质与变形、多点模具型面调节精度、拉力大小与加载路径等是影响零件成形精度的主要因素。探索各影响因素对零件成形精度影响的显著程度,建立零件成形精度的闭环控制算法,是实现柔性拉伸成形精密化的途径之一。此外,飞机用蒙皮件精度要求较高,也对板材柔性拉伸成形提出了更高层次的精密化要求。

3.CAD/CAE集成化

采用CAE开展柔性拉伸成形工艺参数研究,能够有效提高零件成形质量和生产效率。现有文献采用通用有限元软件开展柔性拉伸成形数值模拟研究,且数值模拟平台的建立过程存在差异,导致模拟结果的可参考性存在偏差。开发CAE系统并嵌入CAD软件,以此实现设计和分析过程的无缝集成,在设计、数值模拟、工艺参数之间形成闭环,由此简化数值模拟平台的搭建过程,提高设计、分析的效率和质量。

此外,批量零件质量的一致性将是柔性拉伸成形的未来研究方向之一。此外,面向绿色、节能发展理念,近净成形是另一个研究方向,鉴于此,蔡中义等已在分布式柔性拉伸成形大型曲面件近净成形原理与方法方面取得了初步成果。本书对柔性拉伸成形工艺参数、起皱缺陷及抑制方法等进行了数值模拟研究,取得了一些研究成果,以期对实际零件制造起指导作用。目前该工艺仍处于不断发展和完善过程中,仍有许多问题值得深入研究分析,例如应对拉伸成形过程中零件的应力应变进行在线检测分析,安装压力感应或位移监控装置以实现拉伸成形过程的精确控制。相信在科研人员的长期坚持和不懈努力下,这些问题将迎刃而解。

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