三軸自由彎曲成形系統對復雜彎曲構件的數字化加工流程

什么是三維自由彎曲成形

三軸自由彎曲成形技術是近年來興起的一項新的復雜彎曲構件成形技術，將多軸聯動控制技術與傳統管材彎曲成形技術相結合，能實現管材、型材、線材等構件的自由彎曲成形。

三軸自由彎曲成形系統(freeform bending systems)主要由管材、彎曲模、球面軸承、導向機構和送料機構 5 部分組成。在管材自由彎曲成形過程中，送料機構在 z 向電機的驅動作用下，沿 z 向持續推動管材從彎曲模中穿過，同時，球面軸承在 x 和 y 向電機的 驅動作用下在 x 和 y 平面內運動，球面軸承在 x 和 y 平面內的平動帶動彎曲模在平動的同時，繞著導向機構轉動。彎曲模的平動和轉動使管材被彎曲成形。

彎曲內表面受到的應力整體處于下降趨勢；彎曲外表面、扭轉內表面和扭轉外表面的等效應力均呈整體上升趨勢；按逆時針方向，扭轉外表面、彎曲外表面及扭轉內表面上的等效應變分布均呈先下降再增高的趨勢。

三軸自由彎曲成形系統對復雜彎曲構件的高精度數字化加工流程

⑴軸線獲取。

軸線的準確獲取是高精度數字化自由彎曲成形的前提，采用軟件根據復雜彎曲構件的幾何構型提取和擬合彎曲軸線及軸線上關鍵點坐標，為后續工藝解析及對比分析步驟提供數模。

⑵工藝解析。

根據第一步中獲得的軸線點坐標數據進行自由彎曲工藝解析，將數模的幾何信息轉化為自由彎曲工藝信息，獲得可直接輸入自由彎曲裝備的加工指令。

⑶成形試驗。

輸入加工指令，開展復雜彎曲構件成形試驗。

⑷掃描檢測。

使用專業掃描測量設備獲得實際成形構件的數模。

⑸對比分析。

圖片引用自： https://www.freeformtubebender.com/

在專業軟件中對比構件原始數模和實際成形零件的數模，分析實際成形零件的彎曲精度及彎曲質量，對于成形不滿足要求的構件需反饋修改成形工藝參數。

總之

三維自由彎曲成形技術是塑性成形領域近年來的一項重要的技術創新，可實現管材、型材、線材精確無模連續彎曲成形，也十分適用于復雜空間形狀彎曲構件或者彎曲半徑連續變化的復雜彎曲構件。金屬復雜空間彎曲件廣泛應用在航空航天、汽車、 艦船、石化、建筑以及其他民用工業等領域。