利用三维数控弯板机进行曲板成型的方法技术

本发明专利技术提供利用三维数控弯板机进行曲板成型的方法，通过不断优化回弹系数组进而不断调整下模压头的调型值，最终获得符合要求的曲板。本发明专利技术提供的曲板成型方法能够有效预测曲板的变形和回弹，减少反复加工的次数，提高曲板的成型效率，且获得的曲板的准确率高；此外，将最终优化后的回弹系数组进行数据存储，在后续对相同规格的曲板进行成型时，可以直接调取优化后的回弹系数组对曲板进行快速成型，大大提高了加工效率。提高了加工效率。提高了加工效率。

【技术实现步骤摘要】
利用三维数控弯板机进行曲板成型的方法


[0001]本专利技术属于船舶船体结构制造
，具体的，涉及一种利用三维数控弯板机进行曲板成型的方法。

技术介绍

[0002]船体曲板指的是船体的曲面外板，是船舶外板的重要组成部分，随着造船水平的提高，曲板的精度要求也越来越受到造船行业的重视。目前船体结构曲板加工分为热加工成型和冷加工成型两种方式，其中，冷加工成型主要是利用三维数控弯板机，根据多点成形原理，通过调整下基本体高度构造成型面，最终实现曲板快速冷加工。但在加工过程中，钢材会产生一定的弹塑性变形，板材会随着冲压载荷的卸载产生一定的回弹，从而造成最终的成型形状与期望的形状存在误差。因此，如何确定各处的回弹值，以便于精确调整下模压头的调型值在曲板的制造工艺中至关重要。

技术实现思路

[0003]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术提供一种利用三维数控弯板机进行曲板成型的方法，第一次加工后初步得到一回弹系数组，通过不断优化回弹系数组进而不断调整下模压头的调型值，最终获得符合要求的曲板。本专利技术提供的曲板成型方法能够有效预测曲板的变形和回弹，减少反复加工的次数，提高曲板的成型效率，且获得的曲板的准确率高；此外，将最终优化后的回弹系数组进行数据存储，在后续对相同规格的曲板进行成型时，可以直接调取优化后的回弹系数组对曲板进行快速成型，大大提高了加工效率。
[0004]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种利用三维数控弯板机进行曲板成型的方法，包括以下步骤：
[0005]S1：建立所述下模压头的三维坐标系，以所述下模压头的上表面作为X
‑
Y平面，将待加工的曲板放置于所述下模压头的表面，定义所述下模压头的调节方向为Z轴；
[0006]S2：将所述曲板成型的期望变形值导入三维坐标系对所述曲板进行加工，计算所述曲板加工后每个压头处的回弹补偿值，根据所述回弹补偿值得到所述下模压头的调型值；
[0007]S3：利用所述下模压头的调型值对批量曲板进行快速成型。
[0008]可选的，步骤S2中计算回弹补偿值包括：
[0009]获取加工后所述曲板在每个压头处产生的回弹值；
[0010]通过当前压头的回弹值和与所述当前压头相邻的预定数量的压头的回弹值计算得到当前压头的回弹系数组；
[0011]根据所述回弹系数组计算所述当前压头处的回弹补偿值。
[0012]可选的，通过当前压头的回弹值和与所述当前压头相邻的预定数量的压头的回弹值计算得到当前压头的回弹系数组包括如下步骤：
[0013]将所述期望变形值与成型值进行比较，得到曲板加工后每个压头处的回弹值b；
[0014]选取当前压头处以及位于所述当前压头前、后、左、右、左前、左后、右前和右后8个位置处的压头的回弹值，组成3*3的回弹数据组
[0015]选取多个压头处的回弹数据组并构建关系式(1)：
[0016][0017]其中，k1、k2和k3分别为相应位置的压头对当前压头的回弹值b
i+1,j+1
的影响系数，且k1、k2和k3为常数，k1、k2和k3共同组成回弹系数组。
[0018]可选的，步骤S2中还包括：根据所述期望变形值和成型值计算加工准确率，若加工准确率η＜100％，则对所述回弹系数组进行优化，直至加工准确率η＝100％。
[0019]可选的，所述曲板表面有与所述预定数量压头相对应的n*n个模块，所述曲板表面符合要求的模块为n'个，第m次加工后的准确率
[0020]可选的，当所述模块加工后的成型值与此模块处的期望变形值的差值小于2mm时，该模块符合加工要求。
[0021]可选的，对所述回弹系数组进行优化包括：每次加工后将当前压头处产生的回弹值b代入关系式(1)，计算得到的回弹系数组为优化后的回弹系数组。
[0022]可选的，步骤S3中对批量曲板进行快速成型之前还包括对优化后的回弹系数组进行数据存储。
[0023]本专利技术提供的利用三维数控弯板机进行曲板成型的方法，至少具有以下技术效果：
[0024]本专利技术提供的曲板成型方法能够有效预测曲板的变形和回弹，减少反复加工的次数，提高曲板的成型效率，且获得的曲板的准确率高；此外，将最终优化后的回弹系数组进行数据存储，在后续对相同规格的曲板进行成型时，可以直接调取优化后的回弹系数组对曲板进行快速成型，大大提高了加工效率。
附图说明
[0025]图1显示为实施例提供的利用三维数控弯板机进行曲板成型的流程图。
[0026]图2显示为实施例步骤S1提供的三维坐标系示意图。
[0027]图3显示为实施例步骤S2提供的回弹系数组优化流程图。
[0028]元件标号说明
[0029]1～9
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压头1～压头9
具体实施方式
[0030]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其它优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实
施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0031]需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，虽图示中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量、位置关系及比例可在实现本方技术方案的前提下随意改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。
[0032]实施例
[0033]本实施例提供一种利用三维数控弯板机进行曲板成型的方法，如图1所示，具体包括如下步骤：
[0034]步骤S1：建立所述下模压头的三维坐标系，以所述下模压头的上表面作为X
‑
Y平面，将待加工的曲板放置于所述下模压头的表面，定义所述下模压头的调节方向为Z轴；
[0035]作为示例，三维数控弯板机包括n*n个参与成型的下模压头，如图2所示，建立下模压头的三维坐标系，以下模压头的上表面作为X
‑
Y平面，将待加工的曲板放置于下模压头的表面，其中，定义曲板的长度方向为X轴，曲板的宽度方向为Y轴，下模压头的调节方向为Z轴。
[0036]步骤S2：将所述曲板成型的期望变形值导入三维坐标系对所述曲板进行加工，计算所述曲板加工后每个压头处的回弹补偿值，根据所述回弹补偿值得到所述下模压头的调型值；
[0037]作为示例，设定曲板成型的期望变形值为α，且期望变形值α用n*n个下模压头的Z向坐标表示：
[0038][0039]将期望变形值α导入三维坐标系作为下模压头的初始调型值β1，对曲板进行第一次加工，第一次加工完成后曲板会随着冲压载荷的卸载产生一定的回弹，曲板回弹后的第一次成型值为α'1，第一次成型值α'1同样用n*n个下模压头的Z向坐标表示：
[0040][0041]将第一次成型值α'1和期望变形值α作差，能够得到每个压头处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.利用三维数控弯板机进行曲板成型的方法，所述三维数控弯板机包括n*n个参与成型的下模压头，其特征在于，包括以下步骤：S1：建立所述下模压头的三维坐标系，以所述下模压头的上表面作为X
‑
Y平面，将待加工的曲板放置于所述下模压头的表面，定义所述下模压头的调节方向为Z轴；S2：将所述曲板成型的期望变形值导入三维坐标系对所述曲板进行加工，计算所述曲板加工后每个压头处的回弹补偿值，根据所述回弹补偿值得到所述下模压头的调型值；S3：利用所述下模压头的调型值对批量曲板进行快速成型。2.根据权利要求1所述的利用三维数控弯板机进行曲板成型的方法，其特征在于，步骤S2中计算回弹补偿值包括：获取加工后所述曲板在每个压头处产生的回弹值；通过当前压头的回弹值和与所述当前压头相邻的预定数量的压头的回弹值计算得到当前压头的回弹系数组；根据所述回弹系数组计算所述当前压头处的回弹补偿值。3.根据权利要求2所述的利用三维数控弯板机进行曲板成型的方法，其特征在于，通过当前压头的回弹值和与所述当前压头相邻的预定数量的压头的回弹值计算得到当前压头的回弹系数组包括如下步骤：将所述期望变形值与成型值进行比较，得到曲板加工后每个压头处的回弹值b；选取当前压头处以及位于所述当前压头前、后、左、右、左前、左后、右前和右后8个位置处的压头的回弹值，组成3*3的回弹数据组...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱军，胡诚程，王云鹏，赵守君，陈勇，
申请(专利权)人：江南造船集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：