柔性卷板成形是一种实现板材三维曲面柔性成形的新技术,是多点成形与传统卷板成形技术的有机结合。其基本成形原理是将传统卷板机成形部分离散为若干个小单元辊,通过调节装置调整单元辊位置组成不同的曲线形状,从而实现板材不同三维曲面的连续局部塑性成形。这种曲面成形方式可以大大缩短产品的开发周期,降低成本,提高产品换代的灵活性。与传统卷板相比,柔性卷板成形技术还具有加工装置结构简单,生产效率高,易实现生产线柔性化、连续化和自动化等优点。柔性卷板成形技术作为一种新颖实用的板材成形技术,将更加有效的解决和满足航空、航天、造船等行业三维曲面件加工的需求。本文采用通用有限元分析软件对柔性卷板中鞍形、球形、扭曲形等三维曲面的成形过程进行模拟。以鞍形件和球形件为研究对象,建立合理有限元模型,探讨双曲率曲面的成形过程,结果证明:随着板厚的增加,板材变形过程中褶皱等缺陷减小;随着滚压次数的增多,板材成形中产生的褶皱等缺陷逐渐减小,最终得到抑制;采用不同材质的板料时,08AL钢板的成形效果要好于L2Y2铝板的成形效果,其与单元辊之间的作用力也大于铝板;柔性辊离散化程度越高,板材成形表面质量越好,单元辊在成形过程中的成形力更稳定,相同条件下加工同样的板材,柔性辊离散化程度越大,柔性辊单元所需施加给板材的力越小。首次建立了扭曲成形有限元模型,探讨了扭曲成形中板厚、柔性辊倾角、下压量等因素的影响,结果证明:相同条件下,随着板厚增加,工件成形扭曲角度减小,变形程度减小,工作辊作用力增大,波动幅度也增大;扭曲件的变形程度对工作辊倾角变化很敏感,柔性辊轴倾角的微小的增加,板材的扭曲角会产生成倍的增大;随着上工作辊下压量的增加,扭曲件成形扭曲角增大,变形程度增大,在板材长度方向和宽度方向易发生弯曲变形。