[发明专利]船舶双向曲率板自动成型加工路径确定及成型效果检测方法

摘要

本发明公开了船舶复杂曲率板自动成型加工路径确定及变形检测方法，包括以下步骤1)在组成目标曲面的数据点中选取若干个离散的特征点；2)确定待加工平板的初次滚压路径3)初次滚压驱使冷热一体成型体系对待成型板材执行力/位移加载，通过冷加载凸、凹轮和热加载元件在板材板面上沿步骤2)得出的滚压路径自动滚压，形成板材的整体双向曲率塑性变形；4)修正滚压；5)重复执行步骤4)，直至形成符合加工目标的双向曲率板。本方法能够获取采用滚压方法成型双向曲率板的最优滚压路径，大幅度提高加工成型效率，减少成型所需工序，降低工作人员操作的技术难度。

主权项

一种船舶双向曲率板冷热一体成型的滚压成形方法，其特征在于：包括以下步骤：1)在组成目标曲面的数据点中选取若干个离散的特征点，再确定目标双向曲率板的包括材质、板厚和形状参数在内的基本信息，所述形状参数通过双向曲率板曲面上各特征点处的曲率来表示，然后分别利用各特征点和其周围的数据点拟合出对应的曲面方程，则得到各特征点处的曲率；2)确定待加工平板的初次滚压路径：先将目标曲面划分为由四边形网格组成的网格曲面，然后将网格曲面展开为平面，并得到各特征点展开后的各对应点和展开平面的应变分布情况，然后将目标曲面上的各特征点处的曲率信息分别表示在展开平面的对应点处，在得到展开平面上各对应点的曲率信息分布后，将展开平面上曲率信息的分布情况或应变信息分布情况和目标双向曲率板的基本信息输入冷热一体成型专家数据库系统；设定曲率偏差μ1，将展开曲面上曲率在kj±μ1的特征点设定相同的滚压参数，从而规划出初次滚压路径，其中kj为根据特征点的曲率信息分布区域而设定的特征曲率，j＝1,2...；或者，设定应变偏差μ2，将展开曲面上应变在εj±μ2的特征点设定相同的滚压参数，从而规划出初次滚压路径，其中εj为根据特征点的应变信息分布区域而设定的特征应变，j＝1,2...；3)初次滚压：驱使冷热一体成型体系对待成型板材执行力/位移加载，通过冷加载凸、凹轮和热加载元件在板材板面上沿步骤2)得出的滚压路径自动滚压，形成板材的整体双向曲率塑性变形；4)修正滚压：对板材的成型效果进行检测，并比较和反馈已成型形状、曲率与目标形状、曲率之间的差异；基于所述差异，将前一次滚压后形成 的曲面作为参考曲面，采用对照近似展开法将目标曲面展开为参考曲面，得到展开后参考曲面的应变分布信息，然后将该参考曲面的应变分布信息输入冷热一体成型专家数据库系统，选取应变信息数值相近的区域来规划修正滚压的路径和加工参数，再在前一次滚压后的成型板材上进行修正滚压加工；5)重复执行步骤4)，直至形成符合加工目标的双向曲率板。