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板材成形智能控制

技术研究

;1、冲压成形智能化控制技术简介;1、冲压成形智能化控制技术简介;塑性成形智能化控制技术;;拉深智能化两个控制阶段：

1)阶段实时识别材料性能参数；

;2)实时预测最正确压边力。;;智能化控制程序中的参数实时识别及预测局部;塑性成形智能化控制技术;方案1;恒定压边力和变压边力的实物比较;〔1〕过程监测局部：主要由传感器、A/D卡、工控机及采集、记录和显示程序组成。能够反映弯曲过程特征的两个物理量，弯曲行程、弯曲力，被位移传感器和压力传感器转换成电压信号。两个电压信号经A/D卡将模拟量转换为数字量输入计算机。计算机内设置的记录显示程序将上述两个物理量以数据文件的形式自动保存在计算机内，并随着弯曲过程的进行在显示器上实时显示出力-行程变化曲线。

〔2〕参数识别和预测局部：主要由计算机和相应的软件组成。监测得到的弯曲力、弯曲行程等信息被即时传送给经学习训练后的神经网络识别模型，该模型按照特定的非线性映射关系进行材料性能参数的在线实时识别。然后将识别输出的材料性能参数、监测量及目标弯曲角作为输入参数传送给神经网络预测模型，从而预测出最正确的工艺参数弯曲行程。

〔3〕实时控制局部：由计算机、控制程序、D/A卡、三位四通电磁换向阀、6062E数据采集卡及相关模块等组成。控制系统以弯曲行程作为反响信号，按预测模型所给出的最正确工艺参数发出控制信号，D/A卡将控制电压信号的数字量;转换成模拟量后进入三位四通电磁换向阀，使阀动作，到达控制弯曲行

程的目的。

〔4〕系统执行局部：主要由液压机、实验装置等组成。该系统采

用的是自制的通用液压机，液压系统由电机、液泵、溢流阀、三位四通

电磁换向阀等组成。;3.大型直缝焊管JCO成形智能化控制技术;大型直缝焊管JCO工艺流程;塑性成形智能化控制技术;JCO成形工艺中，管坯成形采用的是渐进式模压自由弯曲工艺，因此可以采用过弯法进行回弹控制。过弯法是通过改变凸模压制行程，使得板料得以过量弯曲，借此使得回弹后的工件形状和角度满足精度要求??补偿方法。在JCO成形工艺中可以通过控制凸模行程来补偿弯曲回弹。实际生产中，厂家都是根据经验和小样板试制来预测凸模压制行程，然后根据经验不断调整，存在调整误差大、操作人员劳动强度大、产品质量波动大的现实情况。为了精确控制回弹，将智能化技术引入到JCO成形工艺中，将每块原材料钢板看成是性能各异的个体，实时识别出每个个体的材料性能参数，然后根据行程工艺参数预测模型来预测凸模压制行程，并不断优化压制行程参数，最终获得高品质的管坯，这是提高焊管生产率和成品率的一种有效途径。

;管坯JCO成形智能化控制系统是基于机器视觉和智能化控制技术，由计算机集中控制的智能系统，具有实时、高精度等优点。系统的最终目的是预测每道次弯曲行程工艺参数，并以最正确行程来完成管坯JCO成形过程。

在JCO成形过程的理论研究根底上，综合应用机器视觉、数据库、神经网络等技术，提出了管坯JCO成形智能化控制方案。监测模块实时监测弯曲过程中的弯曲力、弯曲行程和弹复后弯曲角；然后传递给材料性能参数识别模块，材料性能参数识别模块是经过大量样本数据训练过的，存储了板材在弯曲成形过程中材料性能参数识别的知识和经验的神经网;络模型，利用该神经网络识别模型识别出板材的性能参数；最后将识别出的材料性能参数，以及摩擦系数、板料厚度、板料宽度、模具几何参数(凸模圆角半径、凹模圆角半径和凹模跨距)传递给行程工艺参数预测模块来预测最正确弯曲行程。;;管坯JCO精确弯曲成形技术的工业应用

;大型直缝焊管JCO成形控制结果比照;4.激光拼焊板成形智能化控制技术研究;激光拼焊板成形智能化控制技术研究;

使用拼焊板的数量占零件总数40％多；2000年，欧洲拼焊板使用量已到达5000万张，而2001年到达8000万张。在国内，一汽奥迪A6前地板、上海通用前门内板、广州本田ODYSSEY多功能轿车前门内板等都使用了拼焊板冲压件。图1给出了拼焊板在白车身结构件中的应用情况。

拼焊板在冲压成形过程中，由于焊缝及热影响区、料厚差异和强度差异的存在，引起板料发生不均匀变形，引起成形扭曲起皱条件改变、材料弯曲不均匀、零件减薄趋势增加、焊缝处成形极限降低、压边圈需要改型、压边力需要控制等问题，这些问题的存在，使得拼焊板冲压成形质量受到较大影响，从而影响到汽车车身质量，采用拼焊板冲压成形智能化控制技术，是解决上述问题的有效途径之一;;;;塑性成形智能化控制技术;;;;〔二〕拼焊板盒形件拉深成形智能化控制技术研究;拼焊板锥盒形件拉深几何示意图;恒压边力对成形极限和焊缝移动的影响;由于焊缝两侧