一种用于板材在线实时检测控制的快速弯曲成形的方法.pdf

本发明提供了一种用于板材在线实时检测控制的快速弯曲成形的方法。本发明采取闭环控制原理，根据板材冷弯时各点回弹位移量随变形位移量的回弹规律，利用船体外板数控弯板机可重构模具快速可调特点，并借助三维激光或“磁致”在线测量技术实时反馈成形效果，实时在线快速解决单件船体板的回弹问题，确保板材成形精度。本发明是通过控制板材表面有限个点(与下模各压头基本体中心线重合的点)的位置来保证成形件的形状精度的。在可调下模上的板材控制点的x,y坐标已知，仅需板材成形后移去上模状况下，通过激光仪(或“磁致仪，’)量取控制点高度值即可得三维坐标，然后再换算出曲面形状坐标，比较误差即可。在逐步逼近弯曲过程中，板材实时在线加工，在成形完成前无需离开工作台，有利于提高成形效率。

1.一种用于板材在线实时检测控制的快速弯曲成形的方法，其特征是采取闭环控制原理，根据板材冷弯时各点回弹位移量随变形位移量的回弹规律，利用船体外板数控弯板机可重构模具快速可调特点，并借助三维激光或“磁致”在线测量技术实时反馈成形效果，实时在线快速解决单件船体板的回弹问题，确保板材成形精度。2.其特征是通过控制板材表面有限个点(与下模各压头基本体中心线重合的点)的位置来保证成形件的形状精度的；在可调下模上的板材控制点的x,y坐标已知，仅需板材成形后移去上模状况下，通过激光仪(或“磁致仪，’)量取控制点高度值即可得三维坐标，然后再换算出曲面形状坐标，比较误差即可。3.在逐步逼近弯曲过程中，板材实时在线加工，在成形完成前无需离开工作台，有利于提高成形效率。

一种用于板材在线实时检测控制的快速弯曲成形的方法

技术领域

本发明涉及船板冷弯成形领域，具体涉及一种用于板材在线实时检测控制的快速弯曲成形的方法。

背景技术

回弹是影响船板冷弯成形精度的重要因素，也是能否有效实现白动控制的关键所在。目前，国内外对于利用可重构模具进行板材曲面成形回弹控制研究的主要思路是:充分运用可重构模具方便调形的特点，以有限元方法为基础对板材成形过程进行计算机仿真或数值模拟，通过回弹预测来修正模具。影响成形精度的因素很多，用有限元数值模拟计算处理船体外板冷弯成形回弹问题时，不仅需要大量时问，而且还存在较大误差，不能满足船板成形加工中实时快速计算的要求。

发明内容

为了克服上述状况的不足，本发明提供了一种用于板材在线实时检测控制的快速弯曲成形的方法。本发明采取闭环控制原理，根据板材冷弯时各点回弹位移量随变形位移量的回弹规律，利用船体外板数控弯板机可重构模具快速可调特点，并借助三维激光或“磁致”在线测量技术实时反馈成形效果，实时在线快速解决单件船体板的回弹问题，确保板材成形精度。

本发明是以板材成形回弹的理论计算结果和经过实践证实的规律为指导，借鉴在船舶肋骨白动加工研究中积累的逐步逼近弯曲回弹处理方法，结合在线实时检测控制策略，开展用于板材白动加工的快速逐步逼近弯曲成形的方法。

快速逐步逼近弯曲成形法，是通过控制板材表面有限个点(与下模各压头基本体中心线重合的点)的位置来保证成形件的形状精度的。在可调下模上的板材控制点的x,y坐标已知，仅需板材成形后移去上模状况下，通过激光仪(或“磁致仪，’)量取控制点高度值即可得三维坐标，然后再换算出曲面形状坐标，比较误差即可。在逐步逼近弯曲过程中，板材实时在线加工，在成形完成前无需离开工作台，有利于提高成形效率。

快速逐步逼近弯曲成形机理在于冷弯成形时，船板上各点的变形是互相联系和互相影响的。根据理论计算与加工实践所得的三维曲面船板成形回弹量随变形量的变化规律，绘制板上任意一点回弹位移量随变形位移量改变的曲线；在对成形件形状进行实时测量时，也只需测量板材表面与下模各压头基本体中心轴线重合的点的高度坐标即可，即板材的回弹控制是通过控制与板材有关的点的位置来完成的。