鋁皮拉伸成型是建筑裝飾用雙曲鋁單板的主要成型方式之一,而拉形過(guò)程中選用合適、先進(jìn)的拉形設(shè)備對(duì)成型質(zhì)量影響很大。在工藝技術(shù)中,加載軌跡的設(shè)計(jì)、回彈現(xiàn)象以及多點(diǎn)柔性模拉形中彈性墊層的影響是蒙皮拉形工藝中的關(guān)鍵因素。在有限元仿真軟件中,通過(guò)對(duì)主要工藝參數(shù)進(jìn)行仿真分析,驗(yàn)證工藝方法的有效性與準(zhǔn)確性,可提前預(yù)測(cè)蒙皮成形質(zhì)量。
雙曲鋁單板外形設(shè)計(jì)中普遍采用的蒙皮類型如傘狀、球狀和扭曲狀等均由拉形設(shè)備加工,其成型質(zhì)量除受拉形工藝影響外,拉形設(shè)備的先進(jìn)程度也影響拉形的成型質(zhì)量。目前先進(jìn)的數(shù)控拉形設(shè)備主要集中在美法等國(guó),國(guó)內(nèi)各雙曲鋁單板企業(yè)都在程度上引進(jìn)了國(guó)外先進(jìn)的拉形設(shè)備,從而提高了蒙皮的生產(chǎn)效率和成型質(zhì)量。國(guó)內(nèi)拉形裝備技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,其設(shè)計(jì)與制造水平都有很大進(jìn)步,形成了一套完整的體系,但與國(guó)外的拉形裝備相比,仍有較大差距。為了滿足建筑裝飾工業(yè)的發(fā)展要求,亟待設(shè)計(jì)和制造更先進(jìn)的拉形裝備。
雙曲鋁單板拉形過(guò)程中采用數(shù)值模擬技術(shù),可以用較小代價(jià)在較短時(shí)間內(nèi)獲得較優(yōu)設(shè)計(jì)方案。自從1960年Clough教授提出有限元概念以來(lái),經(jīng)過(guò)幾十年的不斷發(fā)展和完善,板料成形的基礎(chǔ)理論與數(shù)值模擬逐漸走向成熟,開(kāi)始應(yīng)用于拉形過(guò)程的研究當(dāng)中。對(duì)實(shí)際拉形過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬,可以深入、地掌握板材內(nèi)部的應(yīng)力與應(yīng)變分布規(guī)律和成形區(qū)域的厚度減薄情況,預(yù)測(cè)成形過(guò)程中可能產(chǎn)生的成形缺陷,通過(guò)工藝參數(shù)的優(yōu)化進(jìn)行定量控制,為新工藝開(kāi)發(fā)和新產(chǎn)品的研制提供科學(xué)依據(jù)。在拉形過(guò)程中引入數(shù)值模擬技術(shù)可避免由于制造物理樣機(jī)而進(jìn)行的大量反復(fù)試驗(yàn),從而節(jié)省試驗(yàn)費(fèi)用,提高生產(chǎn)效率,使雙曲鋁單板價(jià)格降低到450-800元/平方的區(qū)間范圍之內(nèi),大大節(jié)省了雙曲建筑的建造成本。