板料沖壓從手工操作到半機(jī)械化、 機(jī)械化、 自動(dòng)化操作, 均是沖壓發(fā)展到每個(gè)階段的標(biāo)志, 而今板料沖壓又進(jìn)入到了智能化階段, 因此, 可以說智能化沖壓是板料沖壓技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。板料成形智能化研究起源于 20 世紀(jì) 80 年代初的美國, 繼后, 日本塑性加工界也開始板料智能化研究。該項(xiàng)技術(shù)研究之初的十余年間, 全部力量集中于彎曲回彈的成形控制, 直至 1990 年后該項(xiàng)技術(shù)的研究才擴(kuò)展到筒形零件的拉深變形, 進(jìn)而再擴(kuò)展至汽車覆蓋件成形、 級進(jìn)模智能成形等。所謂智能化沖壓, 乃是控制論、 信息論、 數(shù)理邏輯、 優(yōu)化理論、 計(jì)算機(jī)科學(xué)與板料成形理論有機(jī)相結(jié)合而產(chǎn)生的綜合性技術(shù)。板料智能化是沖壓成形過程自動(dòng)化及柔性化加工系統(tǒng)等新技術(shù)的更高階段。其令人贊嘆之處是能根據(jù)被加工對象的特性, 利用易于監(jiān)控的物理量, 在線識別材料的性能參數(shù)和預(yù)測最優(yōu)的工藝參數(shù), 并自動(dòng)以最優(yōu)的工藝參數(shù)完成板料的沖壓。這就是典型的板料成形智能化控制的四要素: 實(shí)時(shí)監(jiān)控、 在線識別、 在線預(yù)測、 實(shí)時(shí)控制加工。 智能沖壓從某種意義上說, 其實(shí)是人們對沖壓本質(zhì)認(rèn)識的一次革命。它避開了過去那種對沖壓原理的無止境探求, 轉(zhuǎn)而模擬人腦來處理那些在沖壓中實(shí)實(shí)在在發(fā)生的事情。 它不是從基本原理出發(fā), 而是以事實(shí)和數(shù)據(jù)作為依據(jù), 來實(shí)現(xiàn)對過程的優(yōu)化控制。智能化控制的當(dāng)然是最優(yōu)的工藝參數(shù), 故最優(yōu)的工藝參數(shù)確定是智能化控制的關(guān)鍵所在。所謂最優(yōu)工藝參數(shù), 就是在滿足各種臨界條件的前提下所能夠采用的最為合理的工藝參數(shù)。要實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的工藝參數(shù)的在線預(yù)測, 就必須對成形過程的各種臨界條件有明確的認(rèn)識, 并能夠給出定量的準(zhǔn)確描述, 在此基礎(chǔ)上才能夠確定智能化的控制。而定量描述的精度又決定著智能化系統(tǒng)的識別精度和預(yù)測精度。 這就表明系統(tǒng)的識別精度、預(yù)測精度和控制精度均依賴于定量描述精度的提高, 故要不斷予以修改、 提高。且檢測精度、 識別精度、 預(yù)測精度和監(jiān)控精度系統(tǒng)本身也要不斷完善提高。 這樣, 智能化沖壓才能達(dá)到應(yīng)有的水平。有關(guān)研究表明在拉深過程的智能化控制中, 最優(yōu)工藝參數(shù)的預(yù)測最終歸結(jié)為壓邊力變化規(guī)律的確定, 而壓邊力的控制又基于壓邊力的預(yù)測研究。 預(yù)測拉深成形壓邊力的傳統(tǒng)方法主要有兩種: 實(shí)驗(yàn)法和理論計(jì)算法。近年來又把人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊論等人工智能理論引入壓邊力最佳控制曲線的預(yù)測研究中, 目前變壓邊力控制技術(shù)已成為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的一個(gè)研究熱點(diǎn)。而壓邊力變化規(guī)律的理論根據(jù)就是確定起皺或破裂的臨界條件, 可見拉深中法蘭起皺和破裂的臨界條件的正確確定不可不重視。進(jìn)一步研究還表明, 對錐形件拉深而言, 法蘭起皺區(qū)幾乎被側(cè)壁起皺區(qū)所包圍, 故克服了側(cè)壁起皺同時(shí)也就克服了法蘭起皺, 所以對錐形件拉深來說, 其主要矛盾集中于工件破裂和側(cè)壁起皺。故其壓邊力大小范圍要控制在側(cè)壁不起皺(最小極限)和側(cè)壁不破裂最大極限)之間。