三维拉弯柔性成形装备中单元体快速调形技术高嵩１，２，梁继才１，２，陈广义１，２，魏志菲１，２（１．大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室，辽宁大连１１６０２４；２．大连理工大学汽车工程学院，辽宁大连１１６０２４）摘要：将多点成形技术思想引入到型材拉弯工艺中，形成三维拉弯柔性成形技术。为了精确地实现型材三维成形，对型材三维拉弯过程中多点模具的自由度进行了分析，设计了可实现４自由度的单元体结构。给出了单元体调形参数的具体计算方法，并提出一种串并结合的单元体调形控制方法。建立了单元体水平和垂直两个方向调形的数学模型。以高铁动车头骨架结构件为例，进行了三维拉弯试验。结果表明：三维拉弯柔性成形装备达到了实际应用的要求。自动化调形技术较人工调形技术生产效率提高６０％以上，并降低了劳动强度。中图分类号：ＴＧ３３５．９文献标志码：Ａ文章编号：１６７１－５４９７（２０１４）０６－１７２３－０６ＤＯＩ：１０．１３２２９／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｄｘｂｇｘｂ２０１４０６０２９Ｒａｐｉｄａｄｊｕｓｔｉｎｇｏｆｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｕｎｉｔｓｉｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｆｌｅｘｉｂｌｅ３Ｄｓｔｒｅｔｃｈ－ｂｅｎｄｉｎｇＧＡＯＳｏｎｇ１，２，ＬＩＡＮＧＪｉ－ｃａｉ１，２，ＣＨＥＮＧｕａｎｇ－ｙｉ１，２，ＷＥＩＺｈｉ－ｙｏｎｇ１，２，ＴＥＮＧＦｅｉ１，２（１．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＡｎａｌｙｓｉｓｆｏｒＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＤａｌｉａｎＡｂｓｔｒａｃｔ：Ａｆｌｅｘｉｂｌｅ３Ｄｓｔｒｅｔｃｈ－ｂｅｎｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｉｄｅａｏｆｍｕｌｔｉ－ｐｏｉｎｔｆｏｒｍｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．Ｔｏｒｅａｌｉｚｅｐｒｅｃｉｓｅ３Ｄｓｈａｐｅｏｆｔｈｅｐｒｏｆｉｌｅ，ｔｈｅｆｒｅｅｄｏｍｏｆｓｉｎｇｌｅｍｕｌｔｉ－ｐｏｉｎｔｄｉｅｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆ３Ｄｓｔｒｅｔｃｈ－ｂｅｎｄｉｎｇｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｆｉｒｓｔ，ａｎｄｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｕｎｉｔｗｉｔｈ４－ＤＯＦｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｕｎｉｔａｄｊｕｓｔｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄａｎｄａｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｓｅｒｉａｌａｎｄｐａｒａｌｌｅｌａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｕｎｉｔｗａｓｓｅｔｕｐ．Ｗｉｔｈｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄｔｒａｉｎｓａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ，３Ｄｓｔｒｅｔｃｈ－ｂｅｎｄｉｎｇｔｅｓｔｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｆｌｅｘｉｂｌｅ３Ｄｓｔｒｅｔｃｈ－ｂｅｎｄｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔｍｅｅｔｓｔｈｅｐｒａｃｔｉｃ收稿日期：２０１３－０７－１７．基金项目：国家工信部技改专项项目（吉工信投资［２０１１］３５０）．作者简介：高嵩（１９８７－），男，博士研究生．研究方向：铝型材三维拉弯成形工艺与控制．Ｅ－ｍａｉｌ：ｇａｏ＿ｓｏｎｇ＠ｍａｉｌ．ｄｌｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ通信作者：梁继才（１９６０－），男，教授．研究方向：车用结构现代成形技术．Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉａｎｇ＿ｊｉｃａｉ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ·１７２４·吉林大学学报（工学版）第４４卷中要随型材位置而变化。如图１（ａ）所示，型材在水平方向上弯曲，多点模具在ｙ轴上应具有不同的位移Δｙ，且随着水平方向弯曲角度的增大，模具与底座工作台的角度也增大，多点模具绕ｚ轴旋转。因此，水平方向上，模具有沿ｙ轴移动和绕ｚ轴旋转两个自由度。同样，在垂直方向上，如图１（ｂ）所示，模具应具有沿ｚ轴移动和绕ｙ引言０作为空间框架的型材结构件已...