鈑金成形信息化發展關鍵技術

朱永勝 劉洋

摘? 要：鈑金成形獲取信息中信息技術最為關鍵，充分發揮信息技術內在價值，便于企業建立板料信息平臺。板料成形的設備實現數控化，可提升生產效率及產品精度，同時還可實現存儲相關信息。航空和汽車等各行業均應用鈑金成形，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聯等技術，是鈑金成形實現信息化的重要技術。利用先進的技術，確保鈑金成形表達信息的方式更加規范化，為工作人員提供工藝規程和工藝方案，為開展工作提供信息支持。

關鍵詞：鈑金成形;信息化技術;關鍵技術

中圖分類號：TG386? ? ? ? ?文獻標志碼：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世紀之后，模具及沖壓設備促使鈑金成形逐漸向機械化的方向過渡。自20世紀開始，在鈑金領域內，數控技術得到廣泛應用，促使鈑金行業發展進程不斷加快。通信電子和汽車制造等領域均運用鈑金產品，由于產品需求量不斷增加，鈑金件設計更加復雜，航空領域運用的鈑金件具備尺寸大和剛度小的特點。當前，鈑金信息保存在各個載體內，信息不具備完整性，直接影響技術水平。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計成形方案和確定工藝數據提供重要的依據，同時為知識工程重要構成，是提升鈑金成形重復利用率提升技術水平重要基礎。鈑金成形的信息主要涵蓋了材料信息和工藝信息兩個部分。材料信息涵蓋了成形性能、力學性能、描述信息三個部分，“材料描述信息”為材料名稱和狀態等;力學性能為密度和抗拉強度;成形性能為彎曲半徑和異性參數。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;力學性能為量化信息，利用單拉實驗獲取。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驗獲取參數，“成形極限圖”利用拉伸實驗獲取，為“圖形類”信息。異性指數借助單位實驗獲取，各個異性參數和材料模型有直接關聯?，F階段，力學性能及成形性能的參數信息，不同金屬材料處于不同狀態時，性能均具備參數，但是大部分廠家不提供成形性能。同一種金屬材料，生產質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，這種情況可導致重復進行試驗工作，材料成型性能也會經歷同樣的步驟，特別是材料成型，試驗工作量比較大，試驗的經濟成本較高。故此，金屬板材在出廠之前，必須針對不同批次實行材料性能試驗及成形性能的檢驗工作，將成形性能及材料性能完整的提供給應用廠家，這樣可減少人工工作量，降低企業投入的經濟成本，同時還可提供材料的批次和實驗條件等信息。生產廠家提供材料量化后的信息，最終形成數據庫。當成立數據庫，便可更好的解決信息不規范和不完整等問題。為妥善解決這一問題，應基于國家層面出發，利用頒布的法律法規規范生產企業，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模，成形模具包括材料信息和模具的基本結構特征。鈑金成形的方案具備完整性，既需要設計人員具有專業的知識，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確分類，確保信息的完整性，進而為應用廠家提供有價值的信息。

2 鈑金成形信息化發展應用的關鍵技術

2.1 關聯技術

現階段，鈑金成形的信息存在“孤島”，信息之間并沒有充分體現出關聯性。鈑金成形的信息載體是紙張，在獲取數據信息時不方便，不能和其他信息進行有效關聯，并且不能實現自動檢測。故此，為保證鈑金成形具備信息化，首先應該將涉及的信息進行電子化，存儲于計算機內，防止出現運用紙質的情況。鈑金成形時信息量比較大，并且信息的類型具備復雜性，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，建立數據庫存儲。鈑金件信息涵蓋“描述性信息”和“數模類信息”，保存信息的方式應該為數模及數據庫。針對量化信息與描述信息，可利用“關系型”數據庫保存，構建信息之間的關聯性。工藝信息包括的幾何特征和毛坯數模主要利用電子表格的方式表達，這部分信息并不能直接利用數據庫管理，可借助管理文件名稱，達到管理公司信息的目的。工藝規程及零件數模均利用零件名稱實現有效連接，受到零件保存信息修改的位置變化等影響，導致關聯性比較薄弱，并不能進行批量檢索。工藝信息和余量信息可直接融合在數模中，實現信息的關聯性，這樣可保證關聯性比較強。在表達和存儲鈑金成形的信息時，應該綜合考慮信息是否具備關聯性，當信息具備關聯性，才可分享信息，獲取有價值的技術。

2.2 規范技術

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，必須規范處理鈑金成形的信息，構建統一的信息表達和存儲原則。為確保鈑金成形的信息具備規范化，應該考慮下面幾種因素，分別是：（1）考慮信息關聯性，當一個載體保存信息時，需要關聯相關信息，例如材料的參數，需要關聯材料名稱和牌號等，工藝信息需要關聯幾何特征和幾何尺寸。（2）利用知識定義方式，規范定義描述信息，并實行編碼量化。（3）統一管理圖表和數模等?？刹扇AD數據格式管理，防止信息出現異構的問題，符合MBD標準的數模，則需要采取PDM管理，規范特征及名稱。（4）統一管理存儲載體和存儲方式。工藝信息在特征和規格等各個方面均具備關聯性，通過知識定義方法，確?？梢砸幏恫僮餍畔ⅰ?/p>

2.3 共享技術

現階段，數據庫內包含的信息范圍比較小，大部分集中在成形設備和回彈數據庫等方面，這部分數據庫涵蓋的信息量較小，適合應用在小的范圍，應用范圍受到限制。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，既可規范鈑金成形的信息運用，縮減獲取信息成本，還可獲取較好的社會效益與經濟效益。共享平臺中包括設備信息與材料信息，這部分信息在共享方面具備可行性，不會關聯到商業秘密。建立共享信息的平臺，前期階段應該展開深入研究，獲取較多的數據，但是難度和經濟投入比較大，因此，并不適合單位建設。建立共享信息的平臺，建立信息倉庫與挖掘信息的及時，從而可以更好的服務鈑金行業，這個解決方案具備經濟性和高效性。工藝信息的幾何特征與仿真檢測技術具備獨特性，不應該建立共享平臺，但是可構建企業和鈑金行業內部共享平臺，共享平臺可和PDM共同應用，確保行業與企業鈑金信息可以真正的實現共享，提升鈑金工藝水平。共享平臺包括設備信息及材料性能，構建專業的機構，聯合生產設備企業和生產材料企業，構建網絡運行的模式，運用信息時獲取適當的費用，參與企業應該結合提升信息的數量，計算利潤，確保共享平臺能夠良性運行。

2.4 編碼技術與獲取信息及利用技術

當鈑金成形的信息為“非量化”，則可采取編碼實施量化標識，為深入挖掘信息提供強有力的保障。例如鈑金零件具備的幾何特征和模具結構中的結合特征均為“非量化信息”，這部分信息能夠借助編碼技術描述特征信息。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一性，另外還需要結合鈑金件特征實施編碼。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均可利用數據庫直接檢測，從而獲取有價值的數值，應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，這對于確定設計方法與設計工藝具有重要作用。構建鈑金成形的平臺、模具數據倉庫、典型工藝，可借助鈑金零件中攜帶的材料參數和幾何參數深入挖掘信息，從而獲取工藝方案、工藝流程及模具結構。利用更新參數的方法，設計模具與工藝。

3 結束語

綜上所述，數字化制造的速度不斷加快，并且我國已經在“鈑金成形的信息化”方面獲取較大的成就，大部分企業結合自身需求構建數據庫，管理并利用材料參數和成形設備，加快鈑金成形實現信息化的進程，同時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。利用頂層設計和統籌全局等方法可更好的研究信息化技術，提升整體水平。

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