傳統(tǒng)的金屬構(gòu)件彎曲技術(shù)如壓彎、拉彎、繞彎等彎曲工藝在彎曲、變彎曲半徑構(gòu)件時(shí)，通常彎曲件的軸線形式較簡單，且根據(jù)彎曲半徑的不同，需要根據(jù)彎曲半徑不斷更換彎曲模具，且受到諸多條件限制，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜金屬構(gòu)件的高精度彎曲成形。
壓彎、推彎等成形方法針對(duì)同一管材的不同彎曲半徑，通常需要長期的反復(fù)修模過程，這些均降低了復(fù)雜空間彎曲構(gòu)件的成形質(zhì)量以及成形效率。對(duì)于變彎曲半徑、軸線為平面或空間曲線的復(fù)雜金屬構(gòu)件，傳統(tǒng)彎曲技術(shù)方法均無法實(shí)現(xiàn)整體一次性高精度成形。
目前，金屬彎曲件的空間構(gòu)型也漸趨復(fù)雜，彎曲件的軸線形式從平面形式逐漸演變成空間形式，同一個(gè)彎曲件上所具有的彎曲半徑數(shù)也逐漸增多，對(duì)傳統(tǒng)的彎曲成形技術(shù)和裝備形成了巨大的挑戰(zhàn)。
三維自由彎曲成形技術(shù)(英文: 3D Freeform Bending)是一項(xiàng)新的復(fù)雜彎曲構(gòu)件成形技術(shù)，將多軸聯(lián)動(dòng)控制技術(shù)與傳統(tǒng)管材彎曲成形技術(shù)相結(jié)合，能實(shí)現(xiàn)管材、型材、線材等構(gòu)件的自由彎曲成形。
圖片來源: Freeform Tube Bender
相對(duì)于傳統(tǒng)管材彎曲成形技術(shù)，三維自由彎曲成形技術(shù)所具備的優(yōu)勢包括：
① 自由彎曲成形技術(shù)能實(shí)現(xiàn)管材彎曲半徑的實(shí)時(shí)變化。
由于傳統(tǒng)管材彎曲成形技術(shù)中一種模具只能彎曲成形 一種彎曲半徑，所以對(duì)于不同的彎曲半徑需要配備多個(gè)模具，而這一缺陷導(dǎo)致傳統(tǒng)管材彎曲成形方法在同 一根管材上一次所能彎曲成形的彎曲半徑數(shù)受限。自由彎曲成形技術(shù)則能實(shí)現(xiàn)在彎曲同一根管材時(shí)彎曲半徑的實(shí)時(shí)改變，且不需要繁雜的開模過程。
② 自由彎曲成形技術(shù)能實(shí)現(xiàn)螺旋形彎曲等多種復(fù)雜構(gòu)型 的空間彎管彎曲成形。
傳統(tǒng)管材彎曲成形方法所能實(shí)現(xiàn)的彎管空間構(gòu)型通常為平面構(gòu)型或者較為簡單的空間構(gòu)型，而自由彎曲成形技術(shù)則能通過多軸聯(lián)動(dòng)的控制實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜空間構(gòu)型的空間彎管彎曲成 形。
③ 自由彎曲成形技術(shù)所成形出的彎曲構(gòu)件成形質(zhì)量較高。
由于自由成形系統(tǒng)在彎曲過程中彎曲模內(nèi)腔限制了彎曲構(gòu)件的截面畸變，因此成形后的彎曲構(gòu)件截面畸變較小，成形質(zhì)量相對(duì)于傳統(tǒng)管材彎曲成形技術(shù)較高。
結(jié)束語
三維自由彎曲成形技術(shù)是近年來塑性成形領(lǐng)域的一項(xiàng)重要技術(shù)創(chuàng)新，該技術(shù)具有無需更換彎曲模即可實(shí)現(xiàn)可實(shí)現(xiàn)多種復(fù)雜彎曲形式，成形精度高、成形質(zhì)量高。自由成形系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)管材、型材、線材精確無模連續(xù)彎曲成形。三維自由彎曲成形技術(shù)在航空航天、汽車、 艦船、石化、建筑以及其他民用工業(yè)等諸多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。