[发明专利]一种多规格船用管材智能成形系统及成形工艺

权利要求书

1.一种多规格船用管材智能成形工艺，其特征在于：

多规格船用管材智能成形工艺采用的多规格船用管材智能成形系统包括信息输入模块、工艺匹配模块、管材成形工艺库、三维弯管机仿真模块、工艺分析模块、信息输出模块、新工艺生成模块以及成形工艺管理模块；

其中，信息输入模块用于输入管材的基本信息以及成形要求，

工艺匹配模块根据信息输入模块提供的管材信息在管材成形工艺库内查找匹配成形工艺，确定满足条件的成形工艺以及成形工艺参数，

三维弯管机仿真模块通过工艺匹配模块匹配到的成形工艺参数，对管材的弯曲成形过程进行仿真模拟，或者通过新工艺生成模块生成的管材成形新工艺为依据，对管材的弯曲成形过程进行仿真模拟，

工艺分析模块对三维弯管机仿真模块生成的仿真结果进行分析计算，判断相应成形工艺是否匹配，

信息输出模块将工艺分析模块分析出的满足条件的管材成形方案、具体成形工艺参数信息传输至弯曲成形设备，

新工艺生成模块用于生成管材新的成形方案以及新的成形工艺参数，

成形工艺管理模块将新工艺生成模块生成的新的成形方案、新的成形工艺参数进行上传和保存；

前述的管材成形工艺库包括钢管成形工艺库、铝管成形工艺库、铜管成形工艺库以及双金属管成形工艺库；

多规格船用管材智能成形工艺具体包括以下步骤：

第一步，成形管材信息获取，信息输入模块获取管材信息后生成n个相近管材规格信息，并生成管材规格矩阵；

第二步，工艺匹配模块根据信息输入模块获取的管材信息选择匹配的管材成形工艺库；

第三步，工艺匹配模块以管材规格矩阵T为基础，遍历管材成形工艺库，查询管材规格矩阵内的管材规格匹配的管材成形工艺，组成管材成形工艺矩阵；

第四步，获取成形工艺方法，

其中第4.1步，预设最小支持度m，并初始化扫描次数的值为1，

第4.2步，扫描管材成形工艺矩阵一次，生成1-频繁项目集；

第4.3步，工艺匹配模块进行判断，若存在两个或以上的-频繁项目集，则继续执行第4.4步，若不存在两个或以上的 -频繁项目集，则执行第4.10步；

第4.4步，根据k-频繁项目集生成候选（）-频繁项目集；

第4.5步，通过工艺匹配模块进行判断，若候选（+1）-频繁项目集存在k-非频繁项目子集，则删除-非频繁项目子集，执行第4.6步，若候选（+1）-频繁项目集不存在-非频繁项目子集，则直接执行第4.6步；

第4.6步，通过工艺匹配模块扫描管材成形工艺矩阵一次，统计各剩余候选集的支持度；

第4.7步，通过工艺匹配模块进行判断，若各剩余候选集的支持度大于最小支持度m，则保留（+1）-频繁项目候选集，若各剩余候选集的支持度不满足大于最小支持度m，则从剩余候选集中删除非频繁候选集；

第4.8步，生成（+1）-频繁项目集；

第4.9步，通过工艺匹配模块对扫描次数k进行加1操作，继续执行第4.3步；

第4.10步，生成最大的-频繁项目集；

第4.11步，工艺匹配模块根据生成的最大k-频繁项目集，遍历管材成形工艺矩阵T1，获取匹配的管材成形工艺方案以及成形参数；

第五步，三维弯管机仿真模块根据工艺匹配模块查询的管材成形工艺以及成形参数对钢管进行弯曲加工模拟仿真；

第六步，工艺分析模块将三维弯管机仿真模块模拟的弯管结果与信息输入模块获取的管材成形后的三维模型进行成形半径、成形角度分析，获取成形半径误差、成形角度误差；

第七步，工艺分析模块对管材成形工艺进行匹配判断，若满足成形精度，则管材成形工艺相匹配，执行第八步，若未满足成形精度，则执行第十步；

第八步，成形工艺管理模块根据工艺分析模块的匹配结果，结合需要成形的管材规格信息生成新的成形工艺，并保存于管材成形工艺库内；

第九步，信息输入模块将管材成形工艺以及成形参数输出至弯曲成形设备；

第十步，新工艺生成模块进行成形参数计算，即估算管材弯曲成形所需力矩；

第十一步，新工艺生成模块根据管材成形角度计算弯曲成形设备的转角，其中，管材的成形角度即为弯曲成形设备所需的转角；

第十二步，三维弯管机仿真模块根据新工艺生成模块计算的管材成形参数对管材进行弯曲加工模拟仿真；

第十三步，工艺分析模块将三维弯管机仿真模块模拟的弯管结果以及信息输入模块获取的管材成形后的三维模型进行成形半径和成形角度分析，获取成形半径误差和成形角度误差；

第十四步，工艺分析模块对成形结果进行判断，若满足成形精度，则成形参数匹配，继续执行第八步，若未满足成形精度，则执行第十五步；

第十五步，新工艺生成模块根据指定规律对计算的成形结果进行扩展；

第十六步，三维弯管机仿真模块根据新工艺生成模块扩展的新管材成形参数对管材进行弯曲加工模拟仿真；

第十七步，工艺分析模块将三维弯管机仿真模块模拟的弯管结果与信息输入模块获取的管材成形后的三维模型进行成形半径和成形角度分析，获取成形半径误差和成形角度误差；

第十八步，工艺分析模块对成形结果进行判断，若满足成形精度，则成形参数匹配，继续执行第八步，若未满足成形精度，则循环执行第十五步。