[发明专利]高回弹钛合金管智能成形方法和系统

说明书

本发明公开了高回弹钛合金管智能成形方法和系统，涉及计算机集成制造技术领域，解决了没有工艺仿真模块，没有结合工艺试验对系统进行优化的问题。本发明通过工艺设计信息输入模块输入工艺问题的用户可视化界面，还包括实例库，实例库中记载关联工艺问题的工艺参数对应的工艺设计实例；仿真分析模块的输入为知识工程模块给出的建议工艺参数，输出为目标偏心距；其中知识工程模块用于在工艺数据库和知识库的支持下，通过算法对实例库中未记载的用户输入的工艺问题关联的工艺参数进行规则推理得到决策后的建议工艺参数。本发明实现新的偏心距的钛合金管的工艺参数快速生成、仿真优化，降低工艺研发阶段试验次数，提升工艺研发效率。

技术领域

本发明涉及计算机集成制造技术领域，具体涉及高回弹钛合金管智能成形方法和系统。

背景技术

钛合金蒸气发生管是某核级设备的关键合件之一，是两端具有多种偏心规格的高回弹、高强度的钛合金细管结构。其制备采用冷弯曲成形工艺，末段偏离原来的轴线位置，并与之平行，偏离轴线的距离称为偏心距，用字母e表示，其结构如图1所示。偏心距e精度要求高、成形之后平行度要求高，对高回弹钛合金管弯曲成形工艺研制提出很高的挑战。

在前期的制造工艺研发过程中，设计了专用精密成型模具，开展了大量的工艺试验才完成了6种规格偏心距成形工艺的固化。近两年，随着新的反应堆堆型研制项目出现，蒸汽发生器的结构出现了变化，随之而来的就是钛合金管新的偏心距要求产生。动辄数十种偏心距，给钛合金管偏心距成形工艺的研制带来了很大困难，需要大量的工艺试验和很长的开发周期才能完成钛合金管偏心距成形工艺研发。为了解决这个问题，需要开展更快速更高效的钛合金管偏心距成形工艺研发方法研究。在现有专用精密成形模具基础上，基于已有钛合金管弯曲成形工艺经验和数据，开展基于知识驱动的高回弹钛合金智能成形工艺设计系统与方法研究，快速生成新的模具结构和弯曲成形工艺参数。

经对现有技术的文献检索发现，国内文献《基于知识工程的折弯机快速设计系统研究》，提出了一种基于知识工程的折弯机总体设计的结构框架，运用模块化和参数化等产品设计开发技术，结合折弯机传统设计流程和方法，以PRO/E三维设计软件为应用平台、利用SQL server数据库来管理产品的零部件信息，利用VB.NET对PRO/E进行二次开发，最终形成了基于知识工程的折弯机快速设计系统。

国内发明专利“三维可视化工艺设计系统及其设计方法”，申请号CN200810041460.3，该专利公开了一种基于设计系统CAD支撑平台的三维可视化工艺设计系统和方法，以三维模型为媒介，进行数据的传输，但是系统没有工艺仿真模块，没有结合工艺试验对系统进行优化。在国内外的文献和专利中，没有查阅到关于钛合金管弯曲成形工艺设计系统的文献。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有技术没有工艺仿真模块，没有结合工艺试验对系统进行优化，本发明提供了解决上述问题的高回弹钛合金管智能成形方法和系统。

本发明是将知识工程方法应用与钛合金蒸气发生管的成型工艺研发，实现多规格、高回弹钛合金管弯制成型参数的快速生成，从而提高工艺设计效率，对类似产品工艺的快速研发具有较大意义。

本发明通过下述技术方案实现：

高回弹钛合金管智能成形系统，在工艺设计管理平台运行所述系统，支持3D建模、仿真、协同设计等功能模块通过直接数据接口或者二次开发的形式在系统平台上进行集成，实现各功能模块基于支撑平台的数据快速传递和交互。

包括通过工艺设计信息输入模块输入工艺问题的用户可视化界面，还包括实例库，实例库中记载关联工艺问题的工艺参数对应的工艺设计实例；

还包括对工艺参数开展钛合金管和成形模具建模的参数化建模模块，还包括对参数化建模模块输出的三维模型进行模型前处理的有限元分析软件，还包括对三维模型进行仿真的仿真分析模块；

仿真分析模块的输入为知识工程模块给出的建议工艺参数，输出为目标偏心距；