世界首台大型复杂曲面船板三维数控弯板机在江南造船成功投入使用

船舶新闻

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SKWB-2500 船舶三维数控弯板机视频▼[flash]http://static.video.qq.com/TPout.swf?vid=b030748p16f.html[/media]

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一、船舶三维数控弯板机的提出与研发

1、三维曲面船板的成形加工现状：

船体艏艉部分的船板，大多呈复杂的三维曲面（双曲）形状，如帆形板、马鞍形板、扭曲板等。

这些复杂曲面船板的成形，主要使用通行的水火弯板和较少使用的冷压、冷弯、辊弯加工方法。

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以上方法至今也没有实现自动化，只能依赖操作人员的个人技术和经验，工作条件差，效率低等不足，且熟练工人日渐缺乏，成为造船生产的难点和技术瓶颈。

2、船舶三维数控弯板机研发：

为解决三维曲面船板成形加工的难点和技术瓶颈，我们从2008年开始研发新型弯板装备。

武汉理工大学和山东硕力机械制造有限公司合作，于2012年研发成功船体三维曲面船板成形加工的专用装备、SKWB-800 船舶三维数控弯板机。下图为欧洲友人参观该机并给予称赞。

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在SKWB-800型号研发成功的基础上，进一步研发成功了总压力为 6000T 的SKWB-2500船舶三维数控弯板机。

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研发的SKWB-2500船舶三维数控弯板机，集成了现代工艺技术、测量技术、信息技术和控制技术，解决了三维曲面船板数字冷弯成形加工的世界性难题。它可根据现行造船软件系统提供的船板数据，自动进行三维曲面造型和船板的数控冷弯加工。

在研发过程中获得了江南造船（集团）有限责任公司的合作与鼎力支持。

二、SKWB-2500 船舶三维数控弯板机的简介

1、系统构成：

船舶三维数控弯板机由多压头冷压成形装置、液压系统、自动控制系统、数据计算系统，三维板形在线测量系统和进料装置等构成。

2、弯曲成形加工新方法：

方形压头可调活络模具成形实验的视频▼
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基于模具可重构技术，我们于2008年发明了新型方形压头可调活络模具板材曲面成形装置。为机器设计了独特的上模压头群和下模压头群，其中上模压头为液压驱动，下模压头为伺服电机驱动，数据计算系统会自动生成调形数据、并自动控制下模压头群的造型；上模压头群对船板进行施压，形成对板材的完整包络面。

在板材加工的过程中，上、下模压头群独特的排列方式，确保压合面大，防止板材失稳起皱，解决了船板冷弯中的皱折变形和减小压痕的关键难题。上、下模实际组成了一个可任意造型的数控可变模具，满足了各种复杂三维曲面船板成形的需求。

本机拥有多项中国专利。其中，防止皱折与压痕的方形压头可调活络模具板材曲面成形装置获中国发明专利授权（ZL200910014794.6），并获美、日、韩、欧盟等5国专利授权。

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中国专利、美国、日本等专利

3、解决回弹的逐步弯曲逼近法：

运用提出的板材快速逐步逼近弯曲成形法，解决船板冷弯回弹问题。在回弹控制过程中，在线实时检测回弹量，进行回弹智能补偿，进行3～4次的逼近弯曲，即可成形。

与理论计算方法相比，可无须进行复杂的回弹仿真计算和曲面重构等过程，就能实时、快速、简单、智能地解决船板成形加工的回弹难题。逐步逼近弯曲成形法，为船舶三维数控弯板机的研制成功，奠定了力学基础。

4、在线测量与控制技术：

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磁致位移传感器在线检测装置

该装备可以选择安装接触式的磁致位移传感器检测装置或非接触的激光检测装置，可以把测量的数据实时传输到控制系统中，为操作者提供板材加工是否达到要求的判据，并且提供下一步逐步逼近弯曲的造型数据。

操作人员在控制屏幕前，可以清晰的看到板材实际成形与要求形状的吻合度，通常一块板材经过自动弯曲加工，会获得符合要求的成形状态。

5、加工数据的无缝链接：

在数据接口方面，该机可以与造船常用的TRIBON、沪东SPD以及CATIA等软件有数据接口，实现完美的数据无缝连接，满足用户的需求。
6、小型复杂船板的冷弯加工：

船舶三维数控弯板机能按板的理论数据，也可依人工经验选取回弹系数进行数控造型，利用操作者已有的板材加工经验，进行难度大的、小型复杂、曲度大的船板半自动冷弯加工，可扩大装备的使用范围。

7、主要技术参数：

江南造船（集团）有限责任公司使用的SKWB-2500型船舶三维数控弯板机技术参数如下。

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注：我们可按用户需求，设计制造所需规格的船舶三维数控弯板机

三船舶三维数控弯板机加工的各种船板图片示例

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四、船舶三维数控弯板机的应用与评价

1、SKWB-2500船舶三维数控弯板机的使用情况：

江南造船（集团）有限责任公司率先将大型SKWB-2500船舶三维数控弯板机成功地运用到生产中，其自动冷弯的船板，无皱折，无压痕，成形光顺，特别是没有改变高强度板的材质，质量符合要求，满足造船生产需要，操作仅需3～4人，相对现行的水火弯板工艺，提高效率5～10倍，且船板形状越是复杂，效率提高越大。今后装备的数字化程度有待于进一步研究提高。

其大型SKWB-2500机型的成功应用，将落后的弯板手工操作提升到数字化造船、具有显著的技术与经济效益，有人赞许：这是船板加工工艺技术上的一次革命。

2、2012年中国造船工程学会技术鉴定曾指出：

船体三维曲面船板的数控冷弯加工是造船工艺的世界性难题；该项目突破了复杂曲面船板数控冷弯成形关键技术，集成创新的船舶三维曲面外板数控冷弯成形机，是目前国内外唯一实现数字冷弯船板的先进造船工艺装备；总体达到国际领先技术水平。

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中国造船工程学会2012年的技术鉴定会

五、结束语

SKWB型船舶三维数控弯板机，是我国首创的三维曲面船板加工的数字化造船专用装备。该装备提高了弯板质量，改善了作业条件，减少了污染，降低了劳动强度，提高了船体外板加工效率，有助于船厂智能化造船技术的发展与进步，有助于提高造船生产的国际竞争能力。

今后我们将继续听取大家的意见，努力提升弯板机的机械化、智能化水平，进行产品系列化，使之真正成为我国船舶海工智能制造的、高水准造船重器。

该装备也可作为其它领域的设备选用。

（本项目曾获国家科技支撑计划等经费的支持）

联系电话
山东硕力机械制造有限公司：
张灿勇
186 5380 8883
sdsl1989@163.com

http://www.shuoli1989.com/

武汉理工大学：
胡勇
159 2721 1660
y.hu@163.com            

justice0

不懂不懂不懂，2012年通过成果鉴定，到现在还没有市场，实用性、效率、误差是不是还没有达到啊

DarkPassenger

现在使用的如何？