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无模多点成形

无模多点成形(Multi-point forming)是以计算机技术为主要手段的板材柔性加工的高新技术,通过计算机控制基本体形成形状可变的柔性模具,实现板材的数字化、智能化、低成本、快速成形。多年来,日本、美国等发达国家的很多高等院校、研究机构及相关企业开展了相关的研究与开发,在船体外板与飞机蒙皮成形方面进行了大量尝试,但这些工作基本上都处于实验室阶段。

本方向的研究工作是由吉林大学无模成形技术开发中心承担的,无模成形技术开发中心是目前国内唯一全面从事板材多点成形技术研究与开发的单位。本方向在进行基础研究的同时,十分重视科研成果转化生产力的工作。经过多年不懈的努力,取得了一系列具有自主知识产权的创新性研究成果,使多点成形技术已经逐渐成熟,进入了产业化阶段。目前,该方向在基础理论、工艺研究以及设备研制方面的研究工作均处于国际领先的地位。

本方向的研究内容涵盖多点成形的基础理论研究、实用工艺开发、设备研制、软件开发、数值模拟以及在线测量技术等多方面,1997年以来累计科研经费达500多万元;现已完成国家重点科技攻关项目、863高技术项目、国家自然科学基金项目等七项国家及部省级相关课题;发表了学术论文100余篇,其中多篇被SCI、EI或ISTP收录;获得了一项实用新型专利,申报了三项发明专利。系统地建立了板材多点成形的基础理论,开发出专用软件及多种实用的新工艺,研制出多台板材多点成形压力机,实现了多点成形设备的商品化,并将该技术成功地应用于高速列车流线型车头蒙皮成形、新一代潜艇外板成形及医学工程上的三维曲面成形。目前无模成形技术开发中心正在承担“十五”国家重点科技攻关项目、国家中小企业创新基金等六项国家及部省级相关课题,2003年又获一项国家自然科学基金项目,在进行板材多点成形设备产业化、多点成形技术应用示范工作的同时,进行大型覆盖件薄板多点成形技术与工艺装备的研究与开发以及该技术的数字化、智能化等研究工作。这些研究工作将使多点成形技术进一步完善和成熟,并把多点成形技术推进到一个更为广阔的应用领域。

随着现代制造业市场竞争的加剧,对小批量、多品种、个性化、风格化产品的需求越来越大。多点成形技术将实现板材三维曲面零件的柔性、低成本、高效率加工,能够对产品的更新换代做出快速响应;该技术在汽车、高速列车、飞机、航天器、轮船、舰艇、压力容器、家用电器等制造领域以及建筑装潢、城市雕塑等工程曲面造型的许多制造领域,都具有广阔的工业应用前景。该项技术的推广应用,将提高板材三维曲面零件的加工水平,增强产品的市场竞争能力,对我国制造业的技术进步产生重大的推动作用。

多点成形是传统板材成形方式的重大变革,对于这种全新的板材成形技术进行深入的研究,将丰富和发展板材成形理论。多点成形技术是CAD/CAM、材料成形、机械设计、数控、数据处理等多种技术的有机结合与交叉应用,涉及材料加工、机械、自动化、计算机、力学等多个学科,通过该方向研究创造的良好科研环境,将培养出既有坚实理论基础、又有很强动手能力、综合素质全面的高质量专门人才。

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