成形設備的案例
金屬波紋管液壓成形技術及設備
河南興迪鍛壓設備制造有限公司長期致力于為客戶提供節能、高效、自動化程度高的金屬波紋管成形技術和生產設備，目前具有自主知識產權的智能波紋管液壓成形設備已經生產多款，受到市場的廣泛青睞。
關于“2021中國管材與板材成形技術研討會暨中國典型沖壓設備與工藝論壇-液壓成形”的通知
1
會議征文涵蓋以下內容
①內高壓成形（管材液壓成形）技術；
②
板料液壓成形技術；
③
殼體液壓成形技術；
④
復合材料（碳纖維）成形技術；
⑤
液壓成形工模具技術；
⑥
液壓成形設備；
⑦
液壓成形技術發展方向；
⑧
高強鋼材料
成形工藝
簡析；
⑨
鋁合金材料
成形案例分享
；
⑩
汽車排氣系統管材液壓成形技術；
?
底盤類零件液壓成形技術；
?
防撞梁零件的生產工藝分享；
?
復雜薄壁航空件液壓成形；
?
管材管件切割與連接技術等。
展開 三維曲面件柔性成形技術的現狀
薄板在成形時容易起皺，而且還容易拉裂；采用柔性壓邊成形技術，成功解決了薄板成形難題。圖2(c)為高強鋼板成形用大型多點數字化成形裝備，其一次成形尺寸可達3.15m×2.7m，成形件照片為板厚50mm 的室溫加工曲面件。圖3(a)所示為新開發的精密多點數字化成形設備，該設備配有在線激光測量裝置，能夠直接測量成形件的加工精度，自動分析成形件的回彈分布。根據測量反饋的回彈分布數據，可以生成回彈量修正數據，進行回彈修正。該設備還可以用于成形帶筋板材，圖3(b)為正在加工中的鋁合金型材。圖3(c)為成形后的帶筋鋁合金型材。
圖2 幾種多點數字化成形設備及應用例
圖3 新型多點數字化成形設備及成形例
蒙皮件柔性拉伸成形
柔性拉伸成形是在融合了傳統拉伸成形和多點離散成形的基礎上，綜合運用液壓系統的帕斯卡定理、材料的加工硬化特性以及最小阻力定律等理論，構思與開發的新型柔性成形技術，圖4 所示為柔性拉伸成形示意圖。柔性拉伸成形用多個離散夾鉗代替傳統拉伸成形時的整體剛性夾鉗，每個離散夾鉗由水平、傾斜、垂直布置的三個液壓缸加載；能夠實現板料加載與變形的自協調；即在拉伸成形過程中，每個夾鉗都可以根據模具形狀的變化自動調整鉗口的位移和轉角，實現鉗口處板料與拉伸成形模具端面的曲率變化趨勢一致，從而使板料更容易貼合模具，提高工件的材料利用率和成品率。
圖4 柔性拉伸成形示意圖
基于柔性拉伸成形原理研發出多種柔性拉伸成形機，大量應用于航空、高鐵、建筑幕墻等曲面件的柔性成形中，所成形的曲面件質量好，精度高。圖5 所示為柔性拉伸成形設備照片及拉伸成形工件。圖6 所示為出口韓國的拉壓復合多點數字化成形設備，并完美地應用于韓國首爾的新地標建筑——東大門設計廣場的建筑覆層成形中(圖7)，保證了工程的順利完成。
展開 SFTC Deform 2015 標準版（2D/3D) 金屬體成形仿真軟件功能詳述
按行業分：冷成形用材料，熱處理用材料，熱成形用材料，機加工用材料，特殊行業材料。
? 集成多種成形設備模型
材料數據庫
DEFORM 集成多種實際生產中常用的設備模型，包括液壓機、鍛錘、機械壓力機、螺旋壓力機等。
設備型號數據庫還包括多種型號鍛錘、機械壓力機、螺旋壓力機數據，可根據實際壓機型號直接選用。 成形設備數據庫可以分析采用不同設備的成形工藝，滿足用戶各種成形條件下模擬的需要。
成形設備型號數據庫
DOE 優化工具
【實用價值】
?完善的 IGES、STL、IDEAS、PATRAN、NASTRAN 等 CAD 和 CAE 接口，方便用戶導入模 型。
??提供多達 250 種材料數據的材料庫，幾乎包含了所有常用材料的彈性變形數據、塑性變形數 據、熱能數據、熱交換數據、晶體長大數據、材料硬化數據和破壞數據，方便用戶計算過程 中使用。
??系統中集成了在任何必要時能夠自行觸發自動網格重劃生成器，生成優化的網格模型。在精 度要求較高的區域，可以劃分較細密的網格，從而降低題目的規模，并顯著提高計算效率。
?提供三種迭代計算方法：Newton-Raphson、Direct 和 Explicit，用戶可根據不同工況、不同 材料性能選擇不同計算方法。
??多種控制選項和用戶子程序使得用戶在定義和分析問題時有很大的靈活性。
??并行求解顯著提高求解速度。
??獲得金屬成形過程中的速度場、應力應變、溫度場、流線等結果，以分析型材成形中充填不 滿、折疊、開裂等缺陷。
??設計工具和產品工藝流程，減少昂貴的現場試驗成本。
展開 
五金加工廠對模具裝配圖的技術要求
模具總裝配圖的技術要求包括：所用設備型號、模具閉合高度以及模具打印標記、裝配要求等，沖裁模還要注明模具間隙。有時在左上角標注圖樣代號，是企業結合產品的型號而編制的，便于圖樣的使用管理。
模具總裝圖上應標注的尺寸有模具閉合高度、外形尺寸、特征尺寸（與成形設備配合的定位尺寸）、裝配尺寸（安裝在成形設備上的螺釘孔中心距）、極限尺寸（活動零件的起始位置之間的距離）。
6個關鍵詞帶你全面認識DEFORM
材料數據庫
集成多種成形設備模型
DEFORM集成多種實際生產中常用的設備模型，包括液壓機、鍛錘、機械壓力機、螺旋壓力機等。設備型號數據庫還包括多種型號鍛錘、機械壓力機、螺旋壓力機數據，可根據實際壓機型號直接選用。成形設備數據庫可以分析采用不同設備的成形工藝，滿足用戶各種成形條件下模擬的需要。
成形設備型號數據庫
先進的DOE工藝參數優化環境
DEFORM DOE設計優化系統能夠進行成形工藝參數及模具結構設計參數的多參數自動優化，在設定多個變量及目標函數的條件下實現工藝參數及結構設計參數的優化，自動提供最佳的工藝設計方案。可優化毛坯尺寸、模具結構、應力應變、材料破壞、材料重量、成形缺陷、成形邊界條件等方面，提供優化及成功的工藝方案參數。DOE模塊在業內是唯一實現成形工藝智能優化的模塊，在該領域的應用已取得領先地位。
DOE優化工具
用戶自定義子程序
DEFORM HT提供了求解器和后處理程序的用戶子程序開發。用戶自定義子函數允許用戶定義自己的材料模型、動力學轉變模型、破裂準則和其他函數，支持高級算法的開發，極大擴展了軟件的可用性。后處理程序的用戶子程序開發允許用戶定制所關心的計算結果信息，豐富了后處理顯示功能。
材料本構及微觀模型參數計算功能
DEFORMMAT提供了解決復雜材料本構模型參數和JMAK模型各系數的計算功能，通過提供宏觀、簡便的試驗數據即可擬合出用于特殊材料本構模型的轉變參數，通過實際的微觀顯微圖像能夠更準確地設置微觀組織的初始條件，通過應力應變、晶粒等簡便的試驗數據即可計算擬合出回復再結晶、晶粒生長的參數，使得實際中的材料能夠獲得更為準確的計算初始參數和最終成形及微觀組織演變結果。
展開 鉑力特2020年營收4.12億元，自研金屬3D打印機大幅增長
主要業務、主要產品或服務情況
Ⅰ.主要業務
公司是一家專注于工業級金屬增材制造（3D 打印）的高新技術企業，為客戶提供金屬增材制造與再制造技術全套解決方案，業務涵蓋金屬 3D 打印設備的研發及生產、金屬 3D 打印定制化產品服務、金屬 3D 打印原材料的研發及生產、金屬 3D 打印工藝設計開發及相關技術服務（含金屬 3D 打印定制化工程軟件的開發等），構建了較為完整的金屬 3D 打印產業生態鏈，整體實力在國內外金屬增材制造領域處于領先地位。
Ⅱ.主要產品及服務
1、金屬 3D 打印設備
公司自主研制開發了激光選區熔化成形、激光高性能修復等系列金屬 3D 打印設備。
（1）激光選區熔化成形設備
激光選區熔化成形設備是公司自主研發的采用 SLM（Selective Laser Melting：激光選區熔化成形）技術的金屬增材制造設備。SLM 技術是采用激光有選擇地分層熔化燒結固體粉末，在制造過程中，金屬粉末加熱到完全融化后成形。其工作原理為：被打印零部件提前在專業軟件中添加工藝支撐與位置擺放，并被工藝軟件離散成相同厚度的切片，工藝軟件根據設定工藝參數進行打印路徑規劃。實際打印過程中，在基板上用刮刀鋪上設定層厚的金屬粉末，聚焦的激光在掃描振鏡的控制下按照事先規劃好的路徑與工藝參數進行掃描，金屬粉末在高能量激光的照射下其發生熔化，快速凝固，形成冶金結合層。當一層打印任務結束后，基板下降一個切片層厚高度，刮刀繼續進行粉末鋪平，激光掃描加工，重復這樣的過程直至整個零件打印結束。
（2）激光立體成形設備
激光立體成形設備是鉑力特自主研發的采用 LSF 技術（Laser Solid Forming，激光立體成形）的成形設備。
展開 ＤＥＦＯＲＭ軟件系列介紹
DEFORM-2D 軟件產品功能
—— DEFORM-2D 是在一個集成環境內綜合建模、成形、熱傳導和成形設備特性進行模擬仿真分析。適用于熱、冷、溫成形，提供極有價值的工藝分析數據。如：材料流動、模具填充、鍛造負荷、模具應力、晶粒流動、金屬微結構和缺陷產生發展情況等。
—— 二維功能包括平面應變、軸對稱。二維半功能能夠模擬均勻平面外流動過程。
—— 不需要人工干預，全自動網格再剖分。前處理中自動生成邊界條件，確保數據準備快速可靠。
—— 集成有成形設備模型，如：液壓壓力機、錘鍛機、螺旋壓力機、機械壓力機和用戶自定義類型。
—— 材料模型有彈性、剛塑性、熱彈塑性、熱剛粘塑性、粉末材料、剛性材料及自定義類型。
—— 實體之間或實體內部的熱交換分析既可以單獨求解，也可以耦合在成形模擬中進行分析。
—— FLOWNET和點跡示蹤、變形、云圖、矢量圖、力-行程曲線等后處理功能。
—— 程序具有多聯變形體處理能力，能夠分析多個塑性工件和組合模具應力。
—— FEM引擎中集成了基于損傷因子的斷裂萌生和裂紋擴展模型，應用于剪斷、沖孔、機加工和沖裁模擬。
—— 自接觸邊界狀態處理能力能夠自我修正接觸邊界。
—— 自定義過程可用于計算流動應力、沖壓系統響應、斷裂判據和一些特別的處理要求，如：金屬微結構，冷卻速率、機械性能等。
DEFORM -2D 是一套基于工藝模擬系統的有限元系統(FEM)，專門設計用來分析各種金屬成形過程中的二維 (2D) 流動。提供極有價值的工藝分析數據。DEFORM -2D 幾十年來一直被世界范圍內的企業用于分析鍛造、擠壓、拉拔、鐓頭、鐓粗、和其它成形手段。DEFORM-2D 提供了最現代的工藝模擬技術。DEFORM –2D強大的模擬引擎能夠分析金屬成形過程中，多個材料特性不同的關聯對象耦合作用下的大變形和熱特性。
展開 大噸位鍛錘和高能螺旋壓力機的升級與再制造
彈性隔振基礎有效地減少了鍛錘振動對周圍環境的影響，降低了車間的建造成本，降低了設備本身振動沖擊加速度的等級，減少了設備故障，提高了設備的精度保持性及可靠性。
大噸位模鍛錘一般采用對擊 錘結構，從根本上解決了打擊對基礎的振動問題，但結構較為復雜。大噸位液壓自由鍛錘是我國實現工業化大生產過渡時期的產物，由于安全、環境因素應加以限制，不應成為鍛錘的發展方向，液壓自由鍛錘的發展應注重靈活性、可靠性、安全性。
高能螺旋壓力機升級與改造
慣性螺旋壓力機滑塊行程速度較慢，略帶沖擊性，可以在一個型槽內進行多次打擊，可以為大變形工序(鐓粗、擠壓)提供大的變形能量，也可以為小變形的工序(精壓、壓印)提供較大的變形力。慣性螺旋壓力機承受偏心載荷的能力較差，通常用于單型槽模鍛，制坯一般在其他輔助設備上進行，也可在偏心力不大的情況下布置兩個型槽，如壓彎→終鍛或鐓粗→終鍛，一般用于中小型鍛件的中小批量生產。
螺旋壓力機靠打擊能量進行工作，其工作特性與模鍛錘相似，鍛件成形的變形抗力是由床身封閉系統的彈性變形來平衡的，結構特點與熱模鍛壓力機相似。所以，螺旋壓力機是介于鍛錘和熱模鍛壓力機之間的一種模鍛設備，有一定的超載能力。
高能螺旋壓力機是利用飛輪離合器傳遞能量的成形設備，相對慣性螺旋壓力機(電動、摩擦壓力機)其優點如表2 所示。
表2 高能螺旋壓力機和慣性螺旋壓力機優勢對比
高能螺旋壓力機優點
高能螺旋壓力機是模鍛主力設備中性能最為優越的精密成形設備，打擊能力大，打擊頻次高，裝機功率低，導向精度高，滑塊、工作臺均可設置頂料機構，具有很強的工藝適應性，適合多工位輕重打擊。高能螺旋壓力機采用計算機控制，可以預選打擊力、打擊行程、編程多工位鍛打，自動顯示故障；離合器式螺旋壓力機適合配置在中、大批量連續生產線，實現高精度、高效率、節能、節材生產。
展開 1米大型金屬3D打印機，2缸3工位4激光重50噸，永年激光YLM1000首度曝光
YLM-1000A選區熔化成形設備
YLM1000-A型設備是先進的4激光原位取件粉末床熔化設備，是在YLM1000的基礎上，面對更廣闊的多品種小批量的生產要求的設備。其突出優點在于“原位取件”，即成形件完成后，成形件原位不動，直接叉取——世界首款新型SLM。“原位取件”對于大型和超大型設備意義重大，大大提高多品種生產效率，并簡化結構，利于安全生產。該機型與2020年完成設計，現已投入制造。
主要技術參數：
典型打印樣件：
△ 直徑860mm的葉輪
△火箭尾噴管
詳細報道《永年激光金屬3D打印雙突破：1米超大平面型和抬升式桌面型》
喜訊：【南極熊3D打印】手機APP正式上架，請到各大應用商店下載體驗。
展開 國產6振鏡2×2米超大型金屬3D打印機！西帝摩將重磅亮相TCT亞洲展
根據流場基本規律可知，等值面處的氣流流速方向與該處面相切，因此從等值面圖也可以看出氣流在成形區域的均勻性。
△移動式除塵裝置流速等值面圖
新一代高效智能XDM 750大型激光選區熔化設備
西帝摩相關負責人告訴南極熊，除了發布2米超大幅面金屬3D打印機，他們還升級了新一代XDM 750。新一代XDM 750，成形尺寸為750mm×750mm×500mm，是西帝摩繼2017年發布當時業內最大同類成形設備XDM 750一代的基礎上升級的全新激光選區熔化成形設備。設備具有4光束配置，非常適合對大尺寸零件高效加工有迫切需求的客戶。
與上一代2017年發布的750相比，設備采用了全新的除塵系統，使不同激光掃描區域之間流場一致性更好，更避免了上下游掃描煙塵對激光的相互影響。軟件方面采用了西帝摩全新一代面向客戶的適用于XDM系列設備的軟件系統，在人機交互、性能、智能化程度均有明顯提升。
另外，除了大型機，本次展會上，西帝摩也有相對小型的金屬3D打印機XDM 120、XDM 250、XDM 300。
3D打印全流程質量控制體系
超大尺寸的金屬3D打印機，對穩定性的要求非常高，西帝摩深入打印服務一線，對其中質量因素理解深刻，推出了從數字模型、原材料、打印設備、過程監控、成品檢驗、以及全流程質量可追溯方面質量控制體系。
在本屆TCT展會上，西帝摩將在F40展位公開進行3場技術分享，敬請關注。
展開 
DEFORM 簡述
DEFORM-3D 軟件產品功能
—— DEFORM-3D是在一個集成環境內綜合建模、成形、熱傳導和成形設備特性進行模擬仿真分析。適用
于熱、冷、溫成形，提供極有價值的工藝分析數據。如：材料流動、模具填充、鍛造負荷、模具應力、
晶粒流動、金屬微結構和缺陷產生發展情況等。DEFORM- 3D功能與2D類似，但它處理的對象為復雜的三維零件、模具等。
—— 不需要人工干預，全自動網格再剖分。
—— 前處理中自動生成邊界條件，確保數據準備快速可靠。
—— DEFORM- 3D模型來自CAD系統的面或實體造型（STL/SLA）格式。
—— 集成有成形設備模型，如：液壓壓力機、錘鍛機、螺旋壓力機、機械壓力機、軋機、擺輾機和用戶
自定義類型（如脹壓成形）。
—— 表面壓力邊界條件處理功能適用于解決脹壓成形工藝模擬。
—— 單步模具應力分析方便快捷，適用于多個變形體、組合模具、帶有預應力環時的成形過程分析。
—— 材料模型有彈性、剛塑性、熱彈塑性、熱剛粘塑性、粉末材料、剛性材料及自定義類型。
—— 實體之間或實體內部的熱交換分析既可以單獨求解，也可以耦合在成形模擬中進行分析。
—— 具有FLOWNET和點跡示蹤、變形、云圖、矢量圖、力-行程曲線等后處理功能。
—— 具有2D切片功能，可以顯示工件或模具剖面結果。
—— 程序具有多聯變形體處理能力，能夠分析多個塑性工件和組合模具應力。
—— 后處理中的鏡面反射功能，為用戶提供了高效處理具有對稱面或周期對稱面的機會，并且可以在后
處理中顯示整個模型。
—— 自定義過程可用于計算流動應力、沖壓系統響應、斷裂判據和一些特別的處理要求，如：金屬微結
構，冷卻速率、機械性能等。
其它
—— DEFORM 軟件持續升級，并支持定期培訓。
展開 ＤＥＦＯＲＭ軟件功能介紹
DEFORM-3D 軟件產品功能
—— DEFORM-3D是在一個集成環境內綜合建模、成形、熱傳導和成形設備特性進行模擬仿真分析。適用
于熱、冷、溫成形，提供極有價值的工藝分析數據。如：材料流動、模具填充、鍛造負荷、模具應力、
晶粒流動、金屬微結構和缺陷產生發展情況等。DEFORM- 3D功能與2D類似，但它處理的對象為復雜的三維零件、模具等。
—— 不需要人工干預，全自動網格再剖分。
—— 前處理中自動生成邊界條件，確保數據準備快速可靠。
—— DEFORM- 3D模型來自CAD系統的面或實體造型（STL/SLA）格式。
—— 集成有成形設備模型，如：液壓壓力機、錘鍛機、螺旋壓力機、機械壓力機、軋機、擺輾機和用戶
自定義類型（如脹壓成形）。
—— 表面壓力邊界條件處理功能適用于解決脹壓成形工藝模擬。
—— 單步模具應力分析方便快捷，適用于多個變形體、組合模具、帶有預應力環時的成形過程分析。
—— 材料模型有彈性、剛塑性、熱彈塑性、熱剛粘塑性、粉末材料、剛性材料及自定義類型。
—— 實體之間或實體內部的熱交換分析既可以單獨求解，也可以耦合在成形模擬中進行分析。
—— 具有FLOWNET和點跡示蹤、變形、云圖、矢量圖、力-行程曲線等后處理功能。
—— 具有2D切片功能，可以顯示工件或模具剖面結果。
—— 程序具有多聯變形體處理能力，能夠分析多個塑性工件和組合模具應力。
—— 后處理中的鏡面反射功能，為用戶提供了高效處理具有對稱面或周期對稱面的機會，并且可以在后
處理中顯示整個模型。
—— 自定義過程可用于計算流動應力、沖壓系統響應、斷裂判據和一些特別的處理要求，如：金屬微結
構，冷卻速率、機械性能等。
展開 Deform使用過程中遇到的問題,注意事項,以及經驗(希望大家都來留言,共同學習進步)
Deform的學習和使用是一個互動的過程,希望使用這個軟件的同仁們能把自己遇到的問題解決方法拿出來和大家分享
本人學習和使用Deform 不久, 應該說剛剛上手
主要做有關擠壓方面的有限元分析, 不同成形設備條件下擠壓成形的有限分析比較
遇到的問題:
在模擬過程中,發現bellit的網格出現局部畸變,網格細化后仍然出現這個問題
解決辦法:
檢查上下模設計是否合理?(比如圓角半徑什么的)
局部網格細化(和主動模接觸的地方, 曲率較大的部位等應該細化網格)
當然在精度保證的前提下,可以盡量減少網格
我國鋁車輪鍛造技術及成形裝備的發展
圖9 鋁合金車輪旋轉輾鍛機
強力旋壓機
鋁合金車輪強力旋壓機是用于輪輞成形的核心裝備，此前，世界上只有德、美、日、西班牙等國能夠制造。國內專做車輪強力旋壓機的廠家較少，針對此問題，秦皇島燕大現代公司成功研制了鋁合金車輪強力旋壓機（圖10），各項性能指標均達到或超過進口產品，實現了車輪強力旋壓設備國產化，降低了用戶的設備采購成本，提高了產品競爭力。
圖10 鋁合金車輪強力旋壓機
結束語
我國鋁合金車輪鍛造技術源于歐洲，經過近20年的發展，已經陸續出現了直鍛旋壓復合工藝、短流程工藝、純直鍛工藝以及液態模鍛等新工藝。近些年，隨著汽車節能減排政策的陸續出臺，各生產廠家紛紛將目光轉向產品的輕量化設計研究和節能節材新工藝的開發，這也對配套成形設備提出了更高的要求，推動了我國鋁合金車輪鍛造技術和成形裝備的發展。
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