钣金成形信息化发展关键技术

摘  要：钣金成形获取信息中信息技术最为关键，充分发挥信息技术内在价值，便于企业建立板料信息平台。板料成形的设备实现数控化，可提升生产效率及产品精度，同时还可实现存储相关信息。航空和汽车等各行业均应用钣金成形，信息化对于钣金成形具有重要作用。钣金成形存储信息的方式和关联等技术，是钣金成形实现信息化的重要技术。利用先进的技术，确保钣金成形表达信息的方式更加规范化，为工作人员提供工艺规程和工艺方案，为开展工作提供信息支持。

关键词：钣金成形;信息化技术;关键技术

中图分类号：TG386         文献标志码：A         文章编号：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，钣金成形将手工作为重要手段，自20世纪之后，模具及冲压设备促使钣金成形逐渐向机械化的方向过渡。自20世纪开始，在钣金领域内，数控技术得到广泛应用，促使钣金行业发展进程不断加快。通信电子和汽车制造等领域均运用钣金产品，由于产品需求量不断增加，钣金件设计更加复杂，航空领域运用的钣金件具备尺寸大和刚度小的特点。当前，钣金信息保存在各個载体内，信息不具备完整性，直接影响技术水平。下面本文将针对这一问题展开深入分析。

1 钣金成形信息存在方式和分类

钣金成形的信息主要分成材料信息和工艺信息等，钣金成形的信息主要是为设计成形方案和确定工艺数据提供重要的依据，同时为知识工程重要构成，是提升钣金成形重复利用率提升技术水平重要基础。钣金成形的信息主要涵盖了材料信息和工艺信息两个部分。材料信息涵盖了成形性能、力学性能、描述信息三个部分，“材料描述信息”为材料名称和状态等;力学性能为密度和抗拉强度;成形性能为弯曲半径和异性参数。描述信息利用句子和短语代表钣金成形的信息，可以直接获取;力学性能为量化信息，利用单拉实验获取。单拉曲线的信息还可利用图形表示，隶属于“图形类”信息。金属板的性能主要利用工艺实验获取参数，“成形极限图”利用拉伸实验获取，为“图形类”信息。异性指数借助单位实验获取，各个异性参数和材料模型有直接关联。现阶段，力学性能及成形性能的参数信息，不同金属材料处于不同状态时，性能均具备参数，但是大部分厂家不提供成形性能。同一种金属材料，生产质量和批次生成均具有差异，并且材料性能具备分散性，使用者将在入厂前检测材料的性能，确定材料性能，这种情况可导致重复进行试验工作，材料成型性能也会经历同样的步骤，特别是材料成型，试验工作量比较大，试验的经济成本较高。故此，金属板材在出厂之前，必须针对不同批次实行材料性能试验及成形性能的检验工作，将成形性能及材料性能完整的提供给应用厂家，这样可减少人工工作量，降低企业投入的经济成本，同时还可提供材料的批次和实验条件等信息。生产厂家提供材料量化后的信息，最终形成数据库。当成立数据库，便可更好的解决信息不规范和不完整等问题。为妥善解决这一问题，应基于国家层面出发，利用颁布的法律法规规范生产企业，确保厂家可以提供更加完整的信息。钣金成形的工艺信息主要包括工艺信息与设备信息等各种信息。钣金件的几何信息包括几何尺寸和几何特征，工艺信息包括成形方法和工艺数模，成形模具包括材料信息和模具的基本结构特征。钣金成形的方案具备完整性，既需要设计人员具有专业的知识，还需要将钣金成形的信息作为重要支撑。确定钣金成形的信息方式与准确分类，确保信息的完整性，进而为应用厂家提供有价值的信息。

2 钣金成形信息化发展应用的关键技术

2.1 关联技术

现阶段，钣金成形的信息存在“孤岛”，信息之间并没有充分体现出关联性。钣金成形的信息载体是纸张，在获取数据信息时不方便，不能和其他信息进行有效关联，并且不能实现自动检测。故此，为保证钣金成形具备信息化，首先应该将涉及的信息进行电子化，存储于计算机内，防止出现运用纸质的情况。钣金成形时信息量比较大，并且信息的类型具备复杂性，因此需要采取不同方式存储信息。“描述性信息”及“量化信息”为材料信息两种主要形式，建立数据库存储。钣金件信息涵盖“描述性信息”和“数模类信息”，保存信息的方式应该为数模及数据库。针对量化信息与描述信息，可利用“关系型”数据库保存，构建信息之间的关联性。工艺信息包括的几何特征和毛坯数模主要利用电子表格的方式表达，这部分信息并不能直接利用数据库管理，可借助管理文件名称，达到管理公司信息的目的。工艺规程及零件数模均利用零件名称实现有效连接，受到零件保存信息修改的位置变化等影响，导致关联性比较薄弱，并不能进行批量检索。工艺信息和余量信息可直接融合在数模中，实现信息的关联性，这样可保证关联性比较强。在表达和存储钣金成形的信息时，应该综合考虑信息是否具备关联性，当信息具备关联性，才可分享信息，获取有价值的技术。

2.2 规范技术

钣金成形的信息种类比较多，不仅包括显性信息，还包括隐形信息，信息载体的差异比较大。为顺利获取钣金成形的信息，必须规范处理钣金成形的信息，构建统一的信息表达和存储原则。为确保钣金成形的信息具备规范化，应该考虑下面几种因素，分别是：（1）考虑信息关联性，当一个载体保存信息时，需要关联相关信息，例如材料的参数，需要关联材料名称和牌号等，工艺信息需要关联几何特征和几何尺寸。（2）利用知识定义方式，规范定义描述信息，并实行编码量化。（3）统一管理图表和数模等。可采取CAD数据格式管理，防止信息出现异构的问题，符合MBD标准的数模，则需要采取PDM管理，规范特征及名称。（4）统一管理存储载体和存储方式。工艺信息在特征和规格等各个方面均具备关联性，通过知识定义方法，确保可以规范操作信息。

2.3 共享技术

现阶段，数据库内包含的信息范围比较小，大部分集中在成形设备和回弹数据库等方面，这部分数据库涵盖的信息量较小，适合应用在小的范围，应用范围受到限制。建立可以涵盖工艺信息及材料信息的平台比较重要，平台中主要包括量化信息及描述信息，既可规范钣金成形的信息运用，缩减获取信息成本，还可获取较好的社会效益与经济效益。共享平台中包括设备信息与材料信息，这部分信息在共享方面具备可行性，不会关联到商业秘密。建立共享信息的平臺，前期阶段应该展开深入研究，获取较多的数据，但是难度和经济投入比较大，因此，并不适合单位建设。建立共享信息的平台，建立信息仓库与挖掘信息的及时，从而可以更好的服务钣金行业，这个解决方案具备经济性和高效性。工艺信息的几何特征与仿真检测技术具备独特性，不应该建立共享平台，但是可构建企业和钣金行业内部共享平台，共享平台可和PDM共同应用，确保行业与企业钣金信息可以真正的实现共享，提升钣金工艺水平。共享平台包括设备信息及材料性能，构建专业的机构，联合生产设备企业和生产材料企业，构建网络运行的模式，运用信息时获取适当的费用，参与企业应该结合提升信息的数量，计算利润，确保共享平台能够良性运行。

2.4 编码技术与获取信息及利用技术

当钣金成形的信息为“非量化”，则可采取编码实施量化标识，为深入挖掘信息提供强有力的保障。例如钣金零件具备的几何特征和模具结构中的结合特征均为“非量化信息”，这部分信息能够借助编码技术描述特征信息。利用信息特征描述不同信息，从而保证描述零件信息具备完整性和统一性，另外还需要结合钣金件特征实施编码。钣金成形的类型并不相同，因此需要借助不同方法获取。成形性能和材料参数均可利用数据库直接检测，从而获取有价值的数值，应用在工艺分析和确定工艺等方面。工艺方法的信息需要利用“相似度”获取，这对于确定设计方法与设计工艺具有重要作用。构建钣金成形的平台、模具数据仓库、典型工艺，可借助钣金零件中携带的材料参数和几何参数深入挖掘信息，从而获取工艺方案、工艺流程及模具结构。利用更新参数的方法，设计模具与工艺。

3 结束语

综上所述，数字化制造的速度不断加快，并且我国已经在“钣金成形的信息化”方面获取较大的成就，大部分企业结合自身需求构建数据库，管理并利用材料参数和成形设备，加快钣金成形实现信息化的进程，同时还提高了信息化的水平。但是钣金成形的信息化并没有得到突破，信息存在“孤岛”的问题，并且信息缺乏完整性，并不能更好的获取信息，工艺与工艺展示利用率的问题并没有得到妥善解决。利用顶层设计和统筹全局等方法可更好的研究信息化技术，提升整体水平。

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