[发明专利]利用三维数控弯板机进行曲板成型的方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明属于船舶船体结构制造技术领域，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。

背景技术

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。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明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。本发明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。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明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：

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。

可选的，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。

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：

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

选取多个压头处的回弹数据组并构建关系式(1)：

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。