范 颖

（1.中国海洋大学，山东 青岛 266100；2.泰安华鲁锻压机床有限公司 技术中心，山东 泰安 271000）

0 引言

多点成形设备由4个基本的系统组成，分别是三维软件绘图系统、数字控制系统、多点成形设备、三维坐标测量装置。这4个最基本的系统可以形成一个闭式循环，实现设备的全自动化运行。4个基本系统中，数字控制系统各动作参数的制定最为重要，直接影响到产成品的成形质量。为了获得这些参数，对多点成形过程进行有限元数值分析，并将有效的参数数据编入控制系统进行成形控制，通常采用有限元分析中的非线性分析获得这些参数数据。本文以钢板多点成形为例介绍非线性分析在多点成形设备中的应用。

1 钛合金钢板的成形

钛合金钢板在淬火状态下具有很好的塑性，板材能连续生产，常被用于冷加工，淬火时效后有很高的强度，可焊性好，在高的屈服强度下有高的断裂韧性，常被用作飞机蒙皮等钣金件的生产加工。本文采用钛合金钢板冷加工成形，钢板尺寸1500m×400m×3m，用多点成形设备加工成如图1所示的弧形板。钛合金钢板的弹性模量为1.19×105MPa，泊松比为0.33。由于钢板较长，因此进行有限元分析时将该问题简化为平面应变问题，选取钢板横截面建立几何模型进行求解。单元类型选取PLANE183单元，首先建立图2所示的几何模型，图中小圆直径为20mm，代表多点成形设备中的离散点，上面的19个离散点称为压点，下面的19个离散点称为支撑点，中间是成形钢板的横截面。……