柔性模具
1、本课题国内外的研究现状
国外： 1942年，美国的Walters最早提出了应用柔性多点模具的板料成形方法，用以解决小批量复杂曲面外形的船体零件成形。1961年，石川岛播磨重工业株式会社的北野试制了手动调节的由6lx16个冲头组成的万能调整式压力机，用来研究船体外板的弯曲加工，由于冲头高度调整时间长、效率低，所以未能用于实际生产。1969年，日本的Nakajima制造了第一个模具型面可自动调节的多点模具，该模具由紧密排列的圆柱形小冲头组成，通过安装在数控机床上的铁针来调节每个小冲头的高度。从1980开始，美国麻省理工学院的DaVid·E.Hardt教授等人对柔胜多点模具进行了长期深入细致的研究。1999年，美国的飞机制造商Northrop Grumman公司在美国军方的资助下，与麻省理工学院、美国Cyril Bath公司及美国海军研究署协同将柔性多点模具用于飞机蒙皮拉形工艺的研究，其研究成果现已在美国一个空军修理厂投入生产，取代了该厂49%的固定模具。2002年，美国的John M. Papanian研制了用于飞机前缘类零件蒙皮拉形的板式冲头柔性多点模具，通过调整侧支撑板冲头的高度可以适时补偿零件回弹。 柔性冲压模具的研究始于20世纪70年代,当时日本造船界开始研究多点成形压力机,并成功应用于船体外板的曲面成形。此后许多学者为开发多点成形技术进行了大量的探讨与研究,制作了不同的样机,但大多只能进行变形量较小的整体变形。 2000年,美国亚利桑那州立大学的Charles Hindman等人开发了一个金属板料柔性成形系统,应用快速原型技术采用低熔点合金来制造金属板料冲压模具,使成本和生产周期大幅度降低。爱尔兰的David J.Browne也进行金属板料柔性成形的实验研究,并且进行了相应的模具优化设计。
国内：
吉林工业大学李明哲教授从1990年开始开展柔性多点模具基本理论和成形设备的研究，提出了多道次多点成形、分段多点成形理论，目前研制出的多点成形机已经成功应用于高速列车流线型车头，以及鸟巢中的弯扭钢结构件等三维曲面零件成形。2002年，哈尔滨工业大学的王仲仁教授等人为解决大型风洞收缩段形体的成形困难问题，发明了多点 “三明治”成形工艺。2004年，北京航空制造工程研究所与北京航空航天大学、沈飞公司合作，在国内首次开展了柔性多点模具蒙皮拉形工艺方法的研究，在初期的原型机研制阶段，解决了柔性多点模具蒙皮拉形可行性的相关关键技术。目前，该研究已进入工程应用研究阶段，研制的台面尺寸为1824mm只1216mm的柔性多点模具已成功用于某型飞机蒙皮零件的试制。 (c)“三明治”成形柔性多点模具(d)板式冲头柔性多点模具图1不同类型的柔性多点模具祸合式柔性多点模具;·“三明治”成形柔性多点模具;板式冲头柔性多点模具。