第42卷第3期 Vol. 42No.3
特种成形
假压技术
FORGING &STAMPING TECHNOLOGY
基于3D打印的数控渐进反向成形组合式支撑
朱虎，肖冬选，邢宇飞
（沈阳航空航天大学机电工程学院，辽宁沈阳110136）
2017年3月 Mar.2017
摘要：为克服传统的整体式支撑不能重复使用，并且基于数控铣削方式或3D打印方式的整体式支撑制作时间长、材料浪费多的问题，提出一种基于3D打印的数控渐进反向成形组合式支撑制作方法。该组合式支撑对于不同形状板材件的成形只需要更换凹模曲面板而其他部件不需要更换，通过增减支撑壁叠块来调整支撑的高度，以适应不同成形深度的板材件。给出了组合式支撑的结构及工作原理并制作出实际支择撑。基于组合式支撑的成形实验结果表明，该组合式支撑具有可应用性
关键词：数控渐进反向成形；整体式支撑；组合式支撑；3D打印；成形深度 DOI; 10. 13330/j issn. 1000-3940. 2017, 03. 013
中图分类号：TG335.5
文献标识码：A
文章编号：1000-3940（2017）03-0064-06
CombinedsupportforCNCincrementalnegativeformingbasedon3Dprinting
Zhu Hu, Xiao Dongxuan, Xing Yufei
( College of Mechanical and Electrical Engineering, Shenyang Aerospace University, Shenyang 110136, China)
Abstract: In order to overeome the problems that the traditional integral support could not be reused and the process of the integral sup port based on CNC (Computer Numerical Control) milling or 3D printing cost a long time and consumed excessive materials, a new meth od of CNC incremental negative foming combined support device based on 3D printing was proposed. The combined support device could form different shapes of sheet metal parts by only changing the die curve surface plate and different heights by changing support parts to adjust support height. Furthermore, the structure and working principle of the combined support were given, and an actual support was
conducted. Based on the combined support of forming, the experimental results show that the combined support is of applicability. Key words: CNC incremental negatire forming; integral support; combined support; 3D printing; forming depth
板材数控渐进成形是在快速原型技术的分层制造思想上发展起来的种板材快速成形技术"]，是对待成形板材件模型作分层处理并生成成形轨迹，通过工具头的单点或连续环形包络运动(2)，对板材的待成形区域进行挤压，进而完成板材件的成形。该技术从根本上缩短了模具从研发到制作、从实验到投入使用的漫长周期，尤其适用于单件小批量多品种钣金件的成形(3)，具有很高的柔性和灵活性。
对于数控渐进反向成形，为保证非轴对称饭金件以及含有台阶形等形状复杂的钣金件的表面质量和成形精度，必须做出一套与待成形钣金件形状相同且相互匹配的支撑体[4}，在渐进成形过程中给钣金件提供反作用力的同时在--定程度上维持非加工
收稿日期：2016-0924修订日期：2016-1225
基金项目：国家自然科学基金资助项目（51175351)；辽宁省自然科学基金资助项目（2014024011）
作者简介：朱虎（1964-），男，博士，教授
E-mall; zhuhu10@163,com 万方数据
区域的空间几何形状不变。朱虎等(3)针对数控渐进成形时是否采用支撑以及采用何种类型支撑的问题，以对称圆台钣金件、非对称钣金件、非对称台阶钣金件3种典型钣金件为研究对象，探讨了支撑模的完整性对成形精度的影响。莫建华等[]采用纸叠层快速成形技术，制作了纸基支撑。查光成等[{"]利用渐进成形厚度减薄余弦定理，将加工件的表面离散为STL模型，并将STL模型的各三角面片顶点坐标%、y值保持不变，而：坐标值在：轴负向偏置一个原始板材厚度，在此基础上生成支撑体表面模型，获得了支撑体。李冬等"}以数字模拟和实验研究了软支撑模型的可行性。目前，数控渐进成形中都采用整体式支撑，本文研究了一种面向数控渐进反向成形的基于3D打印的组合式支撑。
组合式支撑
1.1组合式支撑设计思路
传统的数控渐进反向成形支撑一般由尼龙板或