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摘要：目前，人们在对板料进行冲压成形的过程中，往往因为板料受压失稳而导致其出现起皱的现象，从而影响到其加工质量，因此为了避免其出现起皱等现象，我们研制了一种可重构的杆系柔性成型模具，将其应用在板料冲压成形工作中，通过实践证明，这种板料冲压成形工艺可以有效的提高其工作效率，避免出现起皱现象，还能够进行小批量生产。本文就该技术在板料冲压成形加工工艺中的应用进行分析，以供参考。
关键词：多点压板成型技术；板料；冲压；关键工艺
在对板料进行冲压成形的过程中，失稳起皱现象是最为常见的质量问题，这不仅会影响到成型件的质量与模具的寿命，还对后期板料的冲压成形过程产生极为严重的影响。因此我们必须要采用有效的措施避免这一问题的发生。过去，人们一般采用的是冷冲压成形方式对板料进行加工，虽然这种加工工艺能够提高其生产效率，达到大批量生产的目的。但是随着社会的发展，这种技术已经不能够满足当前社会发展的要求，需要我们根据现代化社会的发展而选择一种工作效率高、投资少、实现批量生产的一种新技术。本文提出了多点压板成形冲压技术，以下对其进行浅要的分析。
一、多点压板成形冲击工艺的概述
一般来说，在对板料进行冲压成形加工过程中，其工作流程是：放料——压边——板料弹性变形——板料塑性变形——定型。在这一生产过程中，往往由于板料受压失稳而导致其出现起皱现象。若采用多点压板成形冲压工艺，在对其进行压边、弹性变形和塑性变形的过程中，板料就会受到来自模具的约束，因此在其加工过程中也就不会出现起皱现象，由此看来，这一冲压成形技术具有很大的优势。
为了避免板料在冲压成形过程中出现起皱现象，技术人员在采用整体模具对板料进行冲压成形的过程中会将增大压边力等手段应用在其中，虽然这一方法能够缓解板料起皱现象，但是却存在一定的局限性。这就需要我们对其加以改革，将多点压板成形冲压工艺应用在其中。这一工艺在实际工作中能够有效的改善板料在加工中的支撑状态，避免板料在加工过程中因受压而出现室温现象，从而避免起皱现象的发生。
在实际工作中，多点压板成形技术的工作原理如下图所示：
首先，要求板料在加工中受到纵向荷载（Nx）的作用力，并在板料上部与下部地区均施加弹性压板力（q）。此时要求弹性压板力是由压簧构成。在对其进行加工过程中，我们必须要保证板料上部与下部的压板力相一致，这样才不会导致板料出现起皱现象。如上图（c）所示，在板料上下部压簧的弹性系数为K，如果板面在加工过程中出现了δ绕度，那么此时板面的凸面也就会因为压簧力而被压缩，这就在一定程度上增大了该板面的弹力，而另一面的压簧力也就相对较小，此时两面也就会产生一定的压力差Δq，其公式為Δq=2Kδ。
当板料产生屈曲时，屈曲绕度较大处，上、下弹性压板力产生的压力差也大，如图3b所示，在各压板点会产生Δq1、Δq2、Δq3…压力差，该压力差可以有效地抑制板料的进一步屈曲，从而有效地控制板料的失稳。
二、杆系柔性成型模具
在对板面进行加工的过程中，通过采用多点压板成形方式可以对板面同时施加多个约束力，此时板面的抗失稳能力也就会有效的提高，能够避免起皱现象的出现。目前，我们对此进行更深入的研究，将板料的冲压成形模具与多点压板成形方式有机的结合起来，从而形成一个重构性较好的杆系柔性成形模具，在实际工作中，这一技术能够对板面施加多个应力，使之达到理想的加工效果。
杆系柔性成形模具在对板料进行加工的过程中可以对材料进行重构，使之尽快达到可加工的目的，达到理想的加工效果。杆系柔性成形模具是由多个具有调节功能的柔性杆组成一个阵列而对板料进行加工的，除此之外，成形模具中每一个柔性杆都由计算机对其进行控制，也就是说，由计算机根据板料加工时建立的模型数据进行分析，然后在计算出杆件的长度，并对赶紧进行适当的调节；杆的前端是冲压头，冲压头可以更换，选用与被冲压板件局部成形面近似或相同形状的冲压头组成一定尺寸的模具冲压面，以适应加工件的表面形状，从而构成冲压成形模具。
三、板料冲压成形试验
1、“球面”板件的冲压成形
球面板件是典型的曲面板件成形件，使用整体模具成形该板件时，常会发生压边区和悬空区起皱现象，压边区的起皱为外皱，悬空区的起皱为内皱，解决压边区起皱问题可以采用增加压边力的方法，增加压边力也可以减少悬空区的起皱现象，但是当压边力较大时可能会发生板料破裂。特别是成形薄板件时，内皱与外皱现象经常发生，内皱对冲压件影响更为严重。
采用杆系柔性成形模具实现球面冲压成形，可以有效地控制板料的起皱。该模具压杆冲压头是定制的，冲压头材质为40Cr，具有较高的弹性模量。定制的金属冲压头成本较高，但是该冲压头可以长期使用。另经过板料冲压试验结果分析，板件成形质量较好，板料成形件在压边区与成形区都不产生屈曲与起皱，但板件凹面表面有细微压痕，压痕产生的原因是冲压头之间的间隙，在制备冲压头时，对冲压头周边进行了倒圆，这样增大了冲压头之间的间隙。为了去除压痕，在板料的上面覆盖一层1mm～2mm厚的橡胶板，压制后看不到明显的压痕，表面质量良好。
2、“半球面”板件的冲压成形
“半球面”板件是一种不对称成形板件，其开口曲面不方便设置压边面，板料在成形时，由于受不平衡力的作用，板料易起皱，为了保证该板件的顺利成形，需要适当的加大压板力，以防止板料的起皱。试验的主要目的是通过半球面板件冲压成形，观测杆头与板料的相互关系。为了观察到板料成形过程中压杆的伸缩状况，将球面成形模具卸去1/2，实现半球面板件的冲压成形。其冲压成型过程为：放置板料；压边状态；多点压板状态；板料顶出状态；开模卸料状态。
四、结论
杆系柔性成形模具是由冲压成形模具与多点压板成形方式有机结合起来的一种具有可重构性的模具，其在厚度为0.5～6mm的金属板材中极为实用，并且还能够实现小批量板件的加工与生产，不仅提高了其加工效率，还可以有效的解决过去板料加工方式无法克服的问题，避免板料出现起皱现象。
参考文献
[1]付文智，李明哲，邓玉山，李湘吉.多点成形中的柔性压边技术研究[J].塑性工程学报.2006（02）
[2]宋爱平，易红，汤文成，倪中华，李益民.杆系柔性成形模具及其板成形加工关键技术[J].中国机械工程.2005（21）
关键词：多点压板成型技术；板料；冲压；关键工艺
在对板料进行冲压成形的过程中，失稳起皱现象是最为常见的质量问题，这不仅会影响到成型件的质量与模具的寿命，还对后期板料的冲压成形过程产生极为严重的影响。因此我们必须要采用有效的措施避免这一问题的发生。过去，人们一般采用的是冷冲压成形方式对板料进行加工，虽然这种加工工艺能够提高其生产效率，达到大批量生产的目的。但是随着社会的发展，这种技术已经不能够满足当前社会发展的要求，需要我们根据现代化社会的发展而选择一种工作效率高、投资少、实现批量生产的一种新技术。本文提出了多点压板成形冲压技术，以下对其进行浅要的分析。
一、多点压板成形冲击工艺的概述
一般来说，在对板料进行冲压成形加工过程中，其工作流程是：放料——压边——板料弹性变形——板料塑性变形——定型。在这一生产过程中，往往由于板料受压失稳而导致其出现起皱现象。若采用多点压板成形冲压工艺，在对其进行压边、弹性变形和塑性变形的过程中，板料就会受到来自模具的约束，因此在其加工过程中也就不会出现起皱现象，由此看来，这一冲压成形技术具有很大的优势。
为了避免板料在冲压成形过程中出现起皱现象，技术人员在采用整体模具对板料进行冲压成形的过程中会将增大压边力等手段应用在其中，虽然这一方法能够缓解板料起皱现象，但是却存在一定的局限性。这就需要我们对其加以改革，将多点压板成形冲压工艺应用在其中。这一工艺在实际工作中能够有效的改善板料在加工中的支撑状态，避免板料在加工过程中因受压而出现室温现象，从而避免起皱现象的发生。
在实际工作中，多点压板成形技术的工作原理如下图所示：
首先，要求板料在加工中受到纵向荷载（Nx）的作用力，并在板料上部与下部地区均施加弹性压板力（q）。此时要求弹性压板力是由压簧构成。在对其进行加工过程中，我们必须要保证板料上部与下部的压板力相一致，这样才不会导致板料出现起皱现象。如上图（c）所示，在板料上下部压簧的弹性系数为K，如果板面在加工过程中出现了δ绕度，那么此时板面的凸面也就会因为压簧力而被压缩，这就在一定程度上增大了该板面的弹力，而另一面的压簧力也就相对较小，此时两面也就会产生一定的压力差Δq，其公式為Δq=2Kδ。
当板料产生屈曲时，屈曲绕度较大处，上、下弹性压板力产生的压力差也大，如图3b所示，在各压板点会产生Δq1、Δq2、Δq3…压力差，该压力差可以有效地抑制板料的进一步屈曲，从而有效地控制板料的失稳。
二、杆系柔性成型模具
在对板面进行加工的过程中，通过采用多点压板成形方式可以对板面同时施加多个约束力，此时板面的抗失稳能力也就会有效的提高，能够避免起皱现象的出现。目前，我们对此进行更深入的研究，将板料的冲压成形模具与多点压板成形方式有机的结合起来，从而形成一个重构性较好的杆系柔性成形模具，在实际工作中，这一技术能够对板面施加多个应力，使之达到理想的加工效果。
杆系柔性成形模具在对板料进行加工的过程中可以对材料进行重构，使之尽快达到可加工的目的，达到理想的加工效果。杆系柔性成形模具是由多个具有调节功能的柔性杆组成一个阵列而对板料进行加工的，除此之外，成形模具中每一个柔性杆都由计算机对其进行控制，也就是说，由计算机根据板料加工时建立的模型数据进行分析，然后在计算出杆件的长度，并对赶紧进行适当的调节；杆的前端是冲压头，冲压头可以更换，选用与被冲压板件局部成形面近似或相同形状的冲压头组成一定尺寸的模具冲压面，以适应加工件的表面形状，从而构成冲压成形模具。
三、板料冲压成形试验
1、“球面”板件的冲压成形
球面板件是典型的曲面板件成形件，使用整体模具成形该板件时，常会发生压边区和悬空区起皱现象，压边区的起皱为外皱，悬空区的起皱为内皱，解决压边区起皱问题可以采用增加压边力的方法，增加压边力也可以减少悬空区的起皱现象，但是当压边力较大时可能会发生板料破裂。特别是成形薄板件时，内皱与外皱现象经常发生，内皱对冲压件影响更为严重。
采用杆系柔性成形模具实现球面冲压成形，可以有效地控制板料的起皱。该模具压杆冲压头是定制的，冲压头材质为40Cr，具有较高的弹性模量。定制的金属冲压头成本较高，但是该冲压头可以长期使用。另经过板料冲压试验结果分析，板件成形质量较好，板料成形件在压边区与成形区都不产生屈曲与起皱，但板件凹面表面有细微压痕，压痕产生的原因是冲压头之间的间隙，在制备冲压头时，对冲压头周边进行了倒圆，这样增大了冲压头之间的间隙。为了去除压痕，在板料的上面覆盖一层1mm～2mm厚的橡胶板，压制后看不到明显的压痕，表面质量良好。
2、“半球面”板件的冲压成形
“半球面”板件是一种不对称成形板件，其开口曲面不方便设置压边面，板料在成形时，由于受不平衡力的作用，板料易起皱，为了保证该板件的顺利成形，需要适当的加大压板力，以防止板料的起皱。试验的主要目的是通过半球面板件冲压成形，观测杆头与板料的相互关系。为了观察到板料成形过程中压杆的伸缩状况，将球面成形模具卸去1/2，实现半球面板件的冲压成形。其冲压成型过程为：放置板料；压边状态；多点压板状态；板料顶出状态；开模卸料状态。
四、结论
杆系柔性成形模具是由冲压成形模具与多点压板成形方式有机结合起来的一种具有可重构性的模具，其在厚度为0.5～6mm的金属板材中极为实用，并且还能够实现小批量板件的加工与生产，不仅提高了其加工效率，还可以有效的解决过去板料加工方式无法克服的问题，避免板料出现起皱现象。
参考文献
[1]付文智，李明哲，邓玉山，李湘吉.多点成形中的柔性压边技术研究[J].塑性工程学报.2006（02）
[2]宋爱平，易红，汤文成，倪中华，李益民.杆系柔性成形模具及其板成形加工关键技术[J].中国机械工程.2005（21）