鈑金成形信息化發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)

朱永勝 劉洋

摘? 要：鈑金成形獲取信息中信息技術(shù)最為關(guān)鍵，充分發(fā)揮信息技術(shù)內(nèi)在價(jià)值，便于企業(yè)建立板料信息平臺。板料成形的設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)控化，可提升生產(chǎn)效率及產(chǎn)品精度，同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)存儲相關(guān)信息。航空和汽車等各行業(yè)均應(yīng)用鈑金成形，信息化對于鈑金成形具有重要作用。鈑金成形存儲信息的方式和關(guān)聯(lián)等技術(shù)，是鈑金成形實(shí)現(xiàn)信息化的重要技術(shù)。利用先進(jìn)的技術(shù)，確保鈑金成形表達(dá)信息的方式更加規(guī)范化，為工作人員提供工藝規(guī)程和工藝方案，為開展工作提供信息支持。

關(guān)鍵詞：鈑金成形;信息化技術(shù);關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號：TG386? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）33-0135-02

Abstract： In sheet metal forming， information technology is the most important to obtain information， and it is convenient for enterprises to establish sheet metal information platform by giving full play to the intrinsic value of information technology. Sheet metal forming equipment to achieve numerical control， can improve production efficiency and product accuracy， but also achieve the storage of related information. Sheet metal forming is used in aviation， automobile and other industries. Information plays an important role in sheet metal forming. The technology of storing information in sheet metal forming is an important technology to realize the informationization of sheet metal forming. The use of advanced technology can ensure that sheet metal forming to express information more standardized， thus providing staff with process procedures and process plans and provide information support for the work.?Keywords： sheet metal forming; information technology; key technology

以往，鈑金成形將手工作為重要手段，自20世紀(jì)之后，模具及沖壓設(shè)備促使鈑金成形逐漸向機(jī)械化的方向過渡。自20世紀(jì)開始，在鈑金領(lǐng)域內(nèi)，數(shù)控技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，促使鈑金行業(yè)發(fā)展進(jìn)程不斷加快。通信電子和汽車制造等領(lǐng)域均運(yùn)用鈑金產(chǎn)品，由于產(chǎn)品需求量不斷增加，鈑金件設(shè)計(jì)更加復(fù)雜，航空領(lǐng)域運(yùn)用的鈑金件具備尺寸大和剛度小的特點(diǎn)。當(dāng)前，鈑金信息保存在各個(gè)載體內(nèi)，信息不具備完整性，直接影響技術(shù)水平。下面本文將針對這一問題展開深入分析。

1 鈑金成形信息存在方式和分類

鈑金成形的信息主要分成材料信息和工藝信息等，鈑金成形的信息主要是為設(shè)計(jì)成形方案和確定工藝數(shù)據(jù)提供重要的依據(jù)，同時(shí)為知識工程重要構(gòu)成，是提升鈑金成形重復(fù)利用率提升技術(shù)水平重要基礎(chǔ)。鈑金成形的信息主要涵蓋了材料信息和工藝信息兩個(gè)部分。材料信息涵蓋了成形性能、力學(xué)性能、描述信息三個(gè)部分，“材料描述信息”為材料名稱和狀態(tài)等;力學(xué)性能為密度和抗拉強(qiáng)度;成形性能為彎曲半徑和異性參數(shù)。描述信息利用句子和短語代表鈑金成形的信息，可以直接獲取;力學(xué)性能為量化信息，利用單拉實(shí)驗(yàn)獲取。單拉曲線的信息還可利用圖形表示，隸屬于“圖形類”信息。金屬板的性能主要利用工藝實(shí)驗(yàn)獲取參數(shù)，“成形極限圖”利用拉伸實(shí)驗(yàn)獲取，為“圖形類”信息。異性指數(shù)借助單位實(shí)驗(yàn)獲取，各個(gè)異性參數(shù)和材料模型有直接關(guān)聯(lián)?，F(xiàn)階段，力學(xué)性能及成形性能的參數(shù)信息，不同金屬材料處于不同狀態(tài)時(shí)，性能均具備參數(shù)，但是大部分廠家不提供成形性能。同一種金屬材料，生產(chǎn)質(zhì)量和批次生成均具有差異，并且材料性能具備分散性，使用者將在入廠前檢測材料的性能，確定材料性能，這種情況可導(dǎo)致重復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)工作，材料成型性能也會經(jīng)歷同樣的步驟，特別是材料成型，試驗(yàn)工作量比較大，試驗(yàn)的經(jīng)濟(jì)成本較高。故此，金屬板材在出廠之前，必須針對不同批次實(shí)行材料性能試驗(yàn)及成形性能的檢驗(yàn)工作，將成形性能及材料性能完整的提供給應(yīng)用廠家，這樣可減少人工工作量，降低企業(yè)投入的經(jīng)濟(jì)成本，同時(shí)還可提供材料的批次和實(shí)驗(yàn)條件等信息。生產(chǎn)廠家提供材料量化后的信息，最終形成數(shù)據(jù)庫。當(dāng)成立數(shù)據(jù)庫，便可更好的解決信息不規(guī)范和不完整等問題。為妥善解決這一問題，應(yīng)基于國家層面出發(fā)，利用頒布的法律法規(guī)規(guī)范生產(chǎn)企業(yè)，確保廠家可以提供更加完整的信息。鈑金成形的工藝信息主要包括工藝信息與設(shè)備信息等各種信息。鈑金件的幾何信息包括幾何尺寸和幾何特征，工藝信息包括成形方法和工藝數(shù)模，成形模具包括材料信息和模具的基本結(jié)構(gòu)特征。鈑金成形的方案具備完整性，既需要設(shè)計(jì)人員具有專業(yè)的知識，還需要將鈑金成形的信息作為重要支撐。確定鈑金成形的信息方式與準(zhǔn)確分類，確保信息的完整性，進(jìn)而為應(yīng)用廠家提供有價(jià)值的信息。

2 鈑金成形信息化發(fā)展應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 關(guān)聯(lián)技術(shù)

現(xiàn)階段，鈑金成形的信息存在“孤島”，信息之間并沒有充分體現(xiàn)出關(guān)聯(lián)性。鈑金成形的信息載體是紙張，在獲取數(shù)據(jù)信息時(shí)不方便，不能和其他信息進(jìn)行有效關(guān)聯(lián)，并且不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測。故此，為保證鈑金成形具備信息化，首先應(yīng)該將涉及的信息進(jìn)行電子化，存儲于計(jì)算機(jī)內(nèi)，防止出現(xiàn)運(yùn)用紙質(zhì)的情況。鈑金成形時(shí)信息量比較大，并且信息的類型具備復(fù)雜性，因此需要采取不同方式存儲信息?！懊枋鲂孕畔ⅰ奔啊傲炕畔ⅰ睘椴牧闲畔煞N主要形式，建立數(shù)據(jù)庫存儲。鈑金件信息涵蓋“描述性信息”和“數(shù)模類信息”，保存信息的方式應(yīng)該為數(shù)模及數(shù)據(jù)庫。針對量化信息與描述信息，可利用“關(guān)系型”數(shù)據(jù)庫保存，構(gòu)建信息之間的關(guān)聯(lián)性。工藝信息包括的幾何特征和毛坯數(shù)模主要利用電子表格的方式表達(dá)，這部分信息并不能直接利用數(shù)據(jù)庫管理，可借助管理文件名稱，達(dá)到管理公司信息的目的。工藝規(guī)程及零件數(shù)模均利用零件名稱實(shí)現(xiàn)有效連接，受到零件保存信息修改的位置變化等影響，導(dǎo)致關(guān)聯(lián)性比較薄弱，并不能進(jìn)行批量檢索。工藝信息和余量信息可直接融合在數(shù)模中，實(shí)現(xiàn)信息的關(guān)聯(lián)性，這樣可保證關(guān)聯(lián)性比較強(qiáng)。在表達(dá)和存儲鈑金成形的信息時(shí)，應(yīng)該綜合考慮信息是否具備關(guān)聯(lián)性，當(dāng)信息具備關(guān)聯(lián)性，才可分享信息，獲取有價(jià)值的技術(shù)。

2.2 規(guī)范技術(shù)

鈑金成形的信息種類比較多，不僅包括顯性信息，還包括隱形信息，信息載體的差異比較大。為順利獲取鈑金成形的信息，必須規(guī)范處理鈑金成形的信息，構(gòu)建統(tǒng)一的信息表達(dá)和存儲原則。為確保鈑金成形的信息具備規(guī)范化，應(yīng)該考慮下面幾種因素，分別是：（1）考慮信息關(guān)聯(lián)性，當(dāng)一個(gè)載體保存信息時(shí)，需要關(guān)聯(lián)相關(guān)信息，例如材料的參數(shù)，需要關(guān)聯(lián)材料名稱和牌號等，工藝信息需要關(guān)聯(lián)幾何特征和幾何尺寸。（2）利用知識定義方式，規(guī)范定義描述信息，并實(shí)行編碼量化。（3）統(tǒng)一管理圖表和數(shù)模等。可采取CAD數(shù)據(jù)格式管理，防止信息出現(xiàn)異構(gòu)的問題，符合MBD標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)模，則需要采取PDM管理，規(guī)范特征及名稱。（4）統(tǒng)一管理存儲載體和存儲方式。工藝信息在特征和規(guī)格等各個(gè)方面均具備關(guān)聯(lián)性，通過知識定義方法，確保可以規(guī)范操作信息。

2.3 共享技術(shù)

現(xiàn)階段，數(shù)據(jù)庫內(nèi)包含的信息范圍比較小，大部分集中在成形設(shè)備和回彈數(shù)據(jù)庫等方面，這部分?jǐn)?shù)據(jù)庫涵蓋的信息量較小，適合應(yīng)用在小的范圍，應(yīng)用范圍受到限制。建立可以涵蓋工藝信息及材料信息的平臺比較重要，平臺中主要包括量化信息及描述信息，既可規(guī)范鈑金成形的信息運(yùn)用，縮減獲取信息成本，還可獲取較好的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。共享平臺中包括設(shè)備信息與材料信息，這部分信息在共享方面具備可行性，不會關(guān)聯(lián)到商業(yè)秘密。建立共享信息的平臺，前期階段應(yīng)該展開深入研究，獲取較多的數(shù)據(jù)，但是難度和經(jīng)濟(jì)投入比較大，因此，并不適合單位建設(shè)。建立共享信息的平臺，建立信息倉庫與挖掘信息的及時(shí)，從而可以更好的服務(wù)鈑金行業(yè)，這個(gè)解決方案具備經(jīng)濟(jì)性和高效性。工藝信息的幾何特征與仿真檢測技術(shù)具備獨(dú)特性，不應(yīng)該建立共享平臺，但是可構(gòu)建企業(yè)和鈑金行業(yè)內(nèi)部共享平臺，共享平臺可和PDM共同應(yīng)用，確保行業(yè)與企業(yè)鈑金信息可以真正的實(shí)現(xiàn)共享，提升鈑金工藝水平。共享平臺包括設(shè)備信息及材料性能，構(gòu)建專業(yè)的機(jī)構(gòu)，聯(lián)合生產(chǎn)設(shè)備企業(yè)和生產(chǎn)材料企業(yè)，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的模式，運(yùn)用信息時(shí)獲取適當(dāng)?shù)馁M(fèi)用，參與企業(yè)應(yīng)該結(jié)合提升信息的數(shù)量，計(jì)算利潤，確保共享平臺能夠良性運(yùn)行。

2.4 編碼技術(shù)與獲取信息及利用技術(shù)

當(dāng)鈑金成形的信息為“非量化”，則可采取編碼實(shí)施量化標(biāo)識，為深入挖掘信息提供強(qiáng)有力的保障。例如鈑金零件具備的幾何特征和模具結(jié)構(gòu)中的結(jié)合特征均為“非量化信息”，這部分信息能夠借助編碼技術(shù)描述特征信息。利用信息特征描述不同信息，從而保證描述零件信息具備完整性和統(tǒng)一性，另外還需要結(jié)合鈑金件特征實(shí)施編碼。鈑金成形的類型并不相同，因此需要借助不同方法獲取。成形性能和材料參數(shù)均可利用數(shù)據(jù)庫直接檢測，從而獲取有價(jià)值的數(shù)值，應(yīng)用在工藝分析和確定工藝等方面。工藝方法的信息需要利用“相似度”獲取，這對于確定設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)工藝具有重要作用。構(gòu)建鈑金成形的平臺、模具數(shù)據(jù)倉庫、典型工藝，可借助鈑金零件中攜帶的材料參數(shù)和幾何參數(shù)深入挖掘信息，從而獲取工藝方案、工藝流程及模具結(jié)構(gòu)。利用更新參數(shù)的方法，設(shè)計(jì)模具與工藝。

3 結(jié)束語

綜上所述，數(shù)字化制造的速度不斷加快，并且我國已經(jīng)在“鈑金成形的信息化”方面獲取較大的成就，大部分企業(yè)結(jié)合自身需求構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，管理并利用材料參數(shù)和成形設(shè)備，加快鈑金成形實(shí)現(xiàn)信息化的進(jìn)程，同時(shí)還提高了信息化的水平。但是鈑金成形的信息化并沒有得到突破，信息存在“孤島”的問題，并且信息缺乏完整性，并不能更好的獲取信息，工藝與工藝展示利用率的問題并沒有得到妥善解決。利用頂層設(shè)計(jì)和統(tǒng)籌全局等方法可更好的研究信息化技術(shù)，提升整體水平。

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