[發明專利]利用三維數控彎板機進行曲板成型的方法

有效

• 申請號: 202111288036.0
• 申請日: 2021-11-02
• 公開（公告）號: CN113953355B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 朱軍;胡誠程;王云鵬;趙守君;陳勇
• 申請（專利權）人: 江南造船（集團）有限責任公司
• 主分類號: B21D5/00
• 分類號: B21D5/00;B21D5/02
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 雷紹寧

本發明提供利用三維數控彎板機進行曲板成型的方法，通過不斷優化回彈系數組進而不斷調整下模壓頭的調型值，最終獲得符合要求的曲板。本發明提供的曲板成型方法能夠有效預測曲板的變形和回彈，減少反復加工的次數，提高曲板的成型效率，且獲得的曲板的準確率高；此外，將最終優化后的回彈系數組進行數據存儲，在后續對相同規格的曲板進行成型時，可以直接調取優化后的回彈系數組對曲板進行快速成型，大大提高了加工效率。

技術領域

本發明屬于船舶船體結構制造技術領域，具體的，涉及一種利用三維數控彎板機進行曲板成型的方法。

背景技術

船體曲板指的是船體的曲面外板，是船舶外板的重要組成部分，隨著造船水平的提高，曲板的精度要求也越來越受到造船行業的重視。目前船體結構曲板加工分為熱加工成型和冷加工成型兩種方式，其中，冷加工成型主要是利用三維數控彎板機，根據多點成形原理，通過調整下基本體高度構造成型面，最終實現曲板快速冷加工。但在加工過程中，鋼材會產生一定的彈塑性變形，板材會隨著沖壓載荷的卸載產生一定的回彈，從而造成最終的成型形狀與期望的形狀存在誤差。因此，如何確定各處的回彈值，以便于精確調整下模壓頭的調型值在曲板的制造工藝中至關重要。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明提供一種利用三維數控彎板機進行曲板成型的方法，第一次加工后初步得到一回彈系數組，通過不斷優化回彈系數組進而不斷調整下模壓頭的調型值，最終獲得符合要求的曲板。本發明提供的曲板成型方法能夠有效預測曲板的變形和回彈，減少反復加工的次數，提高曲板的成型效率，且獲得的曲板的準確率高；此外，將最終優化后的回彈系數組進行數據存儲，在后續對相同規格的曲板進行成型時，可以直接調取優化后的回彈系數組對曲板進行快速成型，大大提高了加工效率。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種利用三維數控彎板機進行曲板成型的方法，包括以下步驟：

S1：建立所述下模壓頭的三維坐標系，以所述下模壓頭的上表面作為X-Y平面，將待加工的曲板放置于所述下模壓頭的表面，定義所述下模壓頭的調節方向為Z軸；

S2：將所述曲板成型的期望變形值導入三維坐標系對所述曲板進行加工，計算所述曲板加工后每個壓頭處的回彈補償值，根據所述回彈補償值得到所述下模壓頭的調型值；

S3：利用所述下模壓頭的調型值對批量曲板進行快速成型。

可選的，步驟S2中計算回彈補償值包括：

獲取加工后所述曲板在每個壓頭處產生的回彈值；

通過當前壓頭的回彈值和與所述當前壓頭相鄰的預定數量的壓頭的回彈值計算得到當前壓頭的回彈系數組；

根據所述回彈系數組計算所述當前壓頭處的回彈補償值。

可選的，通過當前壓頭的回彈值和與所述當前壓頭相鄰的預定數量的壓頭的回彈值計算得到當前壓頭的回彈系數組包括如下步驟：

將所述期望變形值與成型值進行比較，得到曲板加工后每個壓頭處的回彈值b；

選取當前壓頭處以及位于所述當前壓頭前、后、左、右、左前、左后、右前和右后8個位置處的壓頭的回彈值，組成3*3的回彈數據組

選取多個壓頭處的回彈數據組并構建關系式(1)：

其中，k₁、k₂和k₃分別為相應位置的壓頭對當前壓頭的回彈值b_i+1,j+1的影響系數，且k₁、k₂和k₃為常數，k₁、k₂和k₃共同組成回彈系數組。