本帖最后由 船舶新聞 于 2016-6-29 16:43 編輯
SKWB-2500 船舶三維數控彎板機視頻▼[flash]http://static.video.qq.com/TPout.swf?vid=b030748p16f.html[/media]
http://v.qq.com/page/b/6/f/b030748p16f.html
一、船舶三維數控彎板機的提出與研發
1、三維曲面船板的成形加工現狀：
船體艏艉部分的船板，大多呈復雜的三維曲面（雙曲）形狀，如帆形板、馬鞍形板、扭曲板等。
這些復雜曲面船板的成形，主要使用通行的水火彎板和較少使用的冷壓、冷彎、輥彎加工方法。
以上方法至今也沒有實現自動化，只能依賴操作人員的個人技術和經驗，工作條件差，效率低等不足，且熟練工人日漸缺乏，成為造船生產的難點和技術瓶頸。
2、船舶三維數控彎板機研發：
為解決三維曲面船板成形加工的難點和技術瓶頸，我們從2008年開始研發新型彎板裝備。
武漢理工大學和山東碩力機械制造有限公司合作，于2012年研發成功船體三維曲面船板成形加工的專用裝備、SKWB-800 船舶三維數控彎板機。下圖為歐洲友人參觀該機并給予稱贊。
在SKWB-800型號研發成功的基礎上，進一步研發成功了總壓力為 6000T 的SKWB-2500船舶三維數控彎板機。
研發的SKWB-2500船舶三維數控彎板機，集成了現代工藝技術、測量技術、信息技術和控制技術，解決了三維曲面船板數字冷彎成形加工的世界性難題。它可根據現行造船軟件系統提供的船板數據，自動進行三維曲面造型和船板的數控冷彎加工。
在研發過程中獲得了江南造船（集團）有限責任公司的合作與鼎力支持。
二、SKWB-2500 船舶三維數控彎板機的簡介
1、系統構成：
船舶三維數控彎板機由多壓頭冷壓成形裝置、液壓系統、自動控制系統、數據計算系統，三維板形在線測量系統和進料裝置等構成。
2、彎曲成形加工新方法：
方形壓頭可調活絡模具成形實驗的視頻▼
[flash]http://static.video.qq.com/TPout.swf?vid=u0307cqkbkf.html[/media]
http://v.qq.com/page/u/k/f/u0307cqkbkf.html
基于模具可重構技術，我們于2008年發明了新型方形壓頭可調活絡模具板材曲面成形裝置。為機器設計了獨特的上模壓頭群和下模壓頭群，其中上模壓頭為液壓驅動，下模壓頭為伺服電機驅動，數據計算系統會自動生成調形數據、并自動控制下模壓頭群的造型；上模壓頭群對船板進行施壓，形成對板材的完整包絡面。
在板材加工的過程中，上、下模壓頭群獨特的排列方式，確保壓合面大，防止板材失穩起皺，解決了船板冷彎中的皺折變形和減小壓痕的關鍵難題。上、下模實際組成了一個可任意造型的數控可變模具，滿足了各種復雜三維曲面船板成形的需求。
本機擁有多項中國專利。其中，防止皺折與壓痕的方形壓頭可調活絡模具板材曲面成形裝置獲中國發明專利授權（ZL200910014794.6），并獲美、日、韓、歐盟等5國專利授權。
中國專利、美國、日本等專利
3、解決回彈的逐步彎曲逼近法：
運用提出的板材快速逐步逼近彎曲成形法，解決船板冷彎回彈問題。在回彈控制過程中，在線實時檢測回彈量，進行回彈智能補償，進行3～4次的逼近彎曲，即可成形。
與理論計算方法相比，可無須進行復雜的回彈仿真計算和曲面重構等過程，就能實時、快速、簡單、智能地解決船板成形加工的回彈難題。逐步逼近彎曲成形法，為船舶三維數控彎板機的研制成功，奠定了力學基礎。
4、在線測量與控制技術：
磁致位移傳感器在線檢測裝置
該裝備可以選擇安裝接觸式的磁致位移傳感器檢測裝置或非接觸的激光檢測裝置，可以把測量的數據實時傳輸到控制系統中，為操作者提供板材加工是否達到要求的判據，并且提供下一步逐步逼近彎曲的造型數據。
操作人員在控制屏幕前，可以清晰的看到板材實際成形與要求形狀的吻合度，通常一塊板材經過自動彎曲加工，會獲得符合要求的成形狀態。
5、加工數據的無縫鏈接：
在數據接口方面，該機可以與造船常用的TRIBON、滬東SPD以及CATIA等軟件有數據接口，實現完美的數據無縫連接，滿足用戶的需求。
6、小型復雜船板的冷彎加工：
船舶三維數控彎板機能按板的理論數據，也可依人工經驗選取回彈系數進行數控造型，利用操作者已有的板材加工經驗，進行難度大的、小型復雜、曲度大的船板半自動冷彎加工，可擴大裝備的使用范圍。
7、主要技術參數：
江南造船（集團）有限責任公司使用的SKWB-2500型船舶三維數控彎板機技術參數如下。
注：我們可按用戶需求，設計制造所需規格的船舶三維數控彎板機
三船舶三維數控彎板機加工的各種船板圖片示例
四、船舶三維數控彎板機的應用與評價
1、SKWB-2500船舶三維數控彎板機的使用情況：
江南造船（集團）有限責任公司率先將大型SKWB-2500船舶三維數控彎板機成功地運用到生產中，其自動冷彎的船板，無皺折，無壓痕，成形光順，特別是沒有改變高強度板的材質，質量符合要求，滿足造船生產需要，操作僅需3～4人，相對現行的水火彎板工藝，提高效率5～10倍，且船板形狀越是復雜，效率提高越大。今后裝備的數字化程度有待于進一步研究提高。
其大型SKWB-2500機型的成功應用，將落后的彎板手工操作提升到數字化造船、具有顯著的技術與經濟效益，有人贊許：這是船板加工工藝技術上的一次革命。
2、2012年中國造船工程學會技術鑒定曾指出：
船體三維曲面船板的數控冷彎加工是造船工藝的世界性難題；該項目突破了復雜曲面船板數控冷彎成形關鍵技術，集成創新的船舶三維曲面外板數控冷彎成形機，是目前國內外唯一實現數字冷彎船板的先進造船工藝裝備；總體達到國際領先技術水平。
中國造船工程學會2012年的技術鑒定會
五、結束語
SKWB型船舶三維數控彎板機，是我國首創的三維曲面船板加工的數字化造船專用裝備。該裝備提高了彎板質量，改善了作業條件，減少了污染，降低了勞動強度，提高了船體外板加工效率，有助于船廠智能化造船技術的發展與進步，有助于提高造船生產的國際競爭能力。
今后我們將繼續聽取大家的意見，努力提升彎板機的機械化、智能化水平，進行產品系列化，使之真正成為我國船舶海工智能制造的、高水準造船重器。
該裝備也可作為其它領域的設備選用。
（本項目曾獲國家科技支撐計劃等經費的支持）
聯系電話
山東碩力機械制造有限公司：
張燦勇
186 5380 8883
sdsl1989@163.com
武漢理工大學：
胡勇
159 2721 1660
y.hu@163.com
