漸（jiàn）進成形分（fèn）類及特點

漸（jiàn）進成形的分類

漸進成形分為負成形與正成形。負成形可以成形一些形狀比較（jiào）簡（jiǎn）單的零件，它不需（xū）要支撐模型，隻需要（yào）簡單的夾具，板料由夾具夾（jiá）緊，然（rán）後成形工具頭按設定（dìng）好的程序實現分層加工，每（měi）加（jiā）工一（yī）層，成形工具頭便下降一定距離，進行第二層的加（jiā）工，如此直至結束，在加工過程中夾具夾緊板料始終不動。

形狀（zhuàng）複雜的零件要用正成形的方法。在正（zhèng）成形方法中，需要支撐模型，支撐模型的形（xíng）狀（zhuàng）要與所成形的零件的形狀一致，這種支撐模型與（yǔ）衝壓成形（xíng）中的模具有很大差別，支撐模型的精度要求不是很高，並且材料的選擇比較靈活。

在這種成形方法中，首先加工支撐模型，支撐模型加工完畢後再放上板料（liào），以後的加工步驟與負成形基本相同，所不同的是（shì）正（zhèng）成形中成形工具頭每走完一層的路徑，托（tuō）板都要帶（dài）動板料與成形工具（jù）頭共同向下移動相同距離。

漸進成形方法（fǎ）的特點（diǎn）

漸進成（chéng）形過程中板料的成形能力有所提高，從成形極限圖上可以看出（chū），成形極限可（kě）以用max minε+ε 表示，因此，漸進成形中板料（liào）可以有更大的變（biàn）形量。漸進成形的缺點主要是成形效率較低，成形單個零件所（suǒ）需要的相對時間比（bǐ）較長，因（yīn）此如何提（tí）高其成形效率也是（shì）其是否（fǒu）能夠廣泛應用的一個很重要的前提。

試（shì）驗結果與討論

零件表麵（miàn）數據（jù）的測量

零件的表麵質量采用輪廓儀進（jìn）行測量, 得到零件（jiàn）上沿一條表麵曲線的輪廓（kuò）數據（jù）, 幾種方（fāng）法成形的零件成形角大時表麵質量（liàng）都比較（jiào）高, 因此選（xuǎn）擇一條零件成形角度在0°～25°範圍內的截麵線進行數據的測量。采用Motif 波紋度（dù）參數衡量不同成形條件下得到的（de）零件表麵質（zhì）量的優劣,Motif波紋度參數主要有輪廓總高度wt, 最大深度（dù）wx, 平均深度w和平均間隔（gé）Aw。

成形角度對零件表麵質量的影響

從成（chéng）形出的（de）零件可（kě）以明顯地看出平（píng）緩曲（qǔ）麵處與成形角度（dù）大的陡峭麵處的表麵質量有（yǒu）很大的差別。在平（píng）緩曲麵（miàn）處,零件（jiàn）表麵有明顯的工具頭擠壓痕跡, 表麵質量差; 而在陡峭麵處零件的表麵質（zhì）量好。為給定每（měi）層進給量的情況下成形角度變化時零件的加工軌（guǐ）跡, 從中可以看出, 隨著成形角度的增加, 零件表麵（miàn）的殘餘（yú）波峰高度越來越小，然而實際加工的（de）零件表（biǎo）麵波紋的波峰高度在（zài）平緩曲（qǔ）麵處比理論值大得多, 隨著成形角度的增加, 波（bō）峰高度快速減小, 與理論值的差別也（yě）越來越小。

每層進給（gěi）量對零件表麵質量的影響

當（dāng）ΔZ為0.3mm時的波紋度值明（míng）顯大於ΔZ為0.1mm時的情況, 這說（shuō）明（míng）每層進給量在平緩曲麵處對零件的表麵質量有較大的影響（xiǎng）。可以通過減小每層進給量的方（fāng）法（fǎ）提高複雜鈑金零件的表麵質量, 但（dàn）是相反（fǎn）的成形結果是成形時間的迅速增加, 如ΔZ 由0.3mm減小到0.1mm, 成形速度相同的情況下（xià）成形時間由29.6min增（zēng）加到75min。

因此通過減（jiǎn）小每層進給量增加零件表麵質量與提高成形（xíng）效率是相（xiàng）互矛盾的（de）, 在實際成形過程中要根（gēn）據實（shí）際情況合理（lǐ）選擇每層進給量的值。在成形複雜（zá）零件時, 每一層零件的成形角度很多情（qíng）況下是變化的。

為了提（tí）高成形效率, 當該層中包含很小的成形角度時, 希望每層進給量（liàng）越小越好, 從而使零件的表麵（miàn）質量提高, 但是在成（chéng）形層中零件成形角度都比較大的情況下可以增大（dà）每層進給量從而縮短成形時間。方案4即是根據每層零件（jiàn）成形角度的變化設置（zhì）不同的每層進給（gěi）量（liàng）, 在平緩曲麵（miàn）處的每層進給量設為0.02mm。

采（cǎi）用方案4成形的（de）零件表（biǎo）麵Motif波紋（wén）度參數值遠小於（yú）每層進給量（liàng）0.1mm時的參數值, 成形時間相比（bǐ）卻增加到160min, 但是相比於設定單一的每層進給量0.02mm成形時間降（jiàng）低了265min。因此, 在（zài）零件表麵質（zhì）量要求很高時可以采取此種方法, 並且有必要對現在應用（yòng）的加工軟件進行二次開發, 從而使其更符合漸進成形的實際需要, 縮短刀軌的生成（chéng）時間。

進退刀（dāo）方法對表麵質量的影響

進退（tuì）刀方法對零件的表麵質（zhì）量有影（yǐng）響, 切削過程中最常用的是圓弧進退（tuì）刀, 漸進成（chéng）形過程中使用圓（yuán）弧進退刀時零件表麵上看不出進刀的痕跡, 但是在零件表麵（miàn）與板料接觸的地方（fāng）出現的（de）圓弧進退刀痕跡, 采用刀軸進退刀方法（fǎ）可以避免上述現象, 但是會在加（jiā）工出的零（líng）件表麵上留下一（yī）些小凹坑, 此種進（jìn）退刀方法加工出的零件總體效果要好（hǎo）於圓弧進（jìn）退刀。當要求零件表麵不（bú）允許有進刀痕跡（jì）而僅需（xū）要已加工（gōng）表麵（miàn）部分時,可以采用圓弧進退刀方法

結語

（1）漸進成形正成形（xíng）方法可以成形形狀複雜的鈑金零件（jiàn），成形隻需要簡單的支撐模型，成形出的零件精度較高，表（biǎo）麵質量較好，對於小批量零件花費（fèi）時間（jiān）少，節（jiē）省資金，可以滿（mǎn）足產品不斷創新設計、多（duō）品種、小批（pī）量的要求。

（2）UG軟件可以生成用於（yú）漸（jiàn）進成形的三軸加工代碼，不能完全符合漸進成形正成形過程的要求，必須通過轉換程序對UG 軟件產生的加工代碼進行轉換，使托（tuō）板（bǎn）帶動板料實（shí）現隨著加工工具逐層下（xià）降的功能。

（3）漸進成形正成（chéng）形中定位精度（dù）非常重要，如果定位精度誤差達到一定程度，就會導（dǎo）致（zhì）板料的貼模性不好，從而嚴（yán）重影響成形的質量，甚至（zhì）不（bú）能夠成功成形零件。

作者：常建陽、王慧玲

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