多点柔性模具的型面在计算机的控制下快速可变,其生产工艺与传统拉形工艺有很大的不同。双曲铝单板多点模具蒙皮拉形技术是将柔性制造和计算机技术结合为一体的先进制造技术,其核心是将传统整体拉形模具离散成规则排列的基本单元体矩阵,形成多点式、可数字化控制的模具。模具基本单元体的高度由计算机自动控制,通过调整每个基本单元体的高度,可构造出不同型面的多点模具,在多点模具表面铺上一定厚度的弹性垫,配合蒙皮拉伸机,可进行不同形状蒙皮零件的拉形。
在双曲铝单板制造领域采用多点模具进行蒙皮拉形的工作始于美国麻省理工学院(MIT)。20世纪70年代末,Hardt等人研制了基于可重构模具柔性制造方法的实验室原理机,1999年美国Grumman Aerospace公司与MIT、美国Cyril Bath公司及美国海军研究署合作,研制了RTFF蒙皮拉形多点模具的全尺寸样机。该样机由1120个基本单元体(40×28排列)组成,成形的最大尺寸为1524mmx1066.8mm。
如今的双曲铝单板加工厂不需要专用的拉形模,利用零件的CATIA模型,由专用软件对零件型面进行弹性垫厚度补偿、回弹补偿后直接设计出多点模具成形面,通过计算机控制调整基本单元体的高度,从而由多个整齐排列的离散点构成多点模具型面,配合蒙皮拉伸机进行蒙皮拉形。省去了专用拉形模的设计、制造时间,显著缩短新机研制中工艺准备周期,降低了生产成本。使用一套多点模具代替了数十套甚至上百套传统拉形模,解决了模具的储存与管理问题。采用数字化闭环控制技术,更加容易提高蒙皮成形精度。使双曲铝单板价格降低至450-800元/平方米的可接受的区间范围之内,大大节省的双曲建筑的建造成本。