[摘 要]近年來，以知識工程為核心的計算機輔助工程越來越流行，自然地鈑金工件折彎加工輔助工藝設計也得到了發展。但是折彎工序作為鈑金加工的一個重要的工藝之一卻存在著一些技術上的問題。因此，本文主要針對鈑金特征識別與折彎工序優化的問題進行研究和分析。

　　[關鍵詞]工業設計論文,鈑金,特征識別,折彎工序,優化

　　1 研究的相關知識

　　1.1 研究的原因

　　在當前有很多學者都對鈑金折彎工藝優化設計進行了大量的研究，發現了鈑金折彎工藝中還存在著很多問題。由于在折彎的的過程中，折彎次序不能確定，折彎過程中數控折彎機的停留時間和加工準備所需的時間都會影響折彎加工的效率，因此需要不斷改進折彎加工工藝的技術，才能更好的解決問題，從而提高折彎工藝的加工效率。

　　1.2 研究意義

　　將折彎工藝技術不斷改進，從而在工藝中實現智能化的運用，通過人工智能的技術來幫助操作人員更好的完成折彎加工，才能有效的提高工藝的加工效率，更好的實現折彎的自動生成和優化。因此解決折彎工藝中的工藝編排這個關鍵的技術性的問題，對于折彎工藝加工有著很重要的作用。

　　2 鈑金加工的相關信息

　　2.1 鈑金折彎工藝的概念

　　鈑金折彎加工是利用數控折彎機對板材進行折彎，根據折彎工件的長度，通過后檔料架來確定板材的伸長長度;而滑塊主要是根據所需折彎的角度來控制下降深度，對工件進行折彎，直至達到規定的要求。

　　2.2 鈑金特征的模型設計

　　(1)鈑金特征樹的建立

　　為了更好的使操作人員理解鈑金的零件形狀之間的關系，可以用一棵樹的形狀來表現零件之間的關系。樹的樹根是基準特征，樹葉是主特征，而樹干代表的是特征之間的相互關系。如圖1所示：

　　(2)基準面的設計

　　在設計時首先選擇一個面特征來作為基準面，看成折彎工藝中的參照，從而簡化了鈑金零件的結構。等確定了基準面的特征后，以此作為參考進行其他的設計。

　　(3)特征信息的整合

　　在折彎加工的過程中需要對相關的信息進行整合，在加工過程中主要需要面特征和折彎特征的尺寸的參考值，比如面板的長度、寬度，折彎半徑的大小、折彎的角度等，這些特征信息都需要進行整合，從而為折彎加工提供具體的數據依據，方便折彎加工的工作進行。

　　2.3 鈑金特證的識別

　　2.3.1 鈑金特征識別的過程

　　鈑金特征識別的過程主要有：特征的分解、特征的識別、信息的提取查詢和特征的表述，過程如圖2所示：

　　2.3.2 鈑金特征識別的具體步驟

　　(1)確立產品的模型特征，找出與之相匹配的模型;

　　(2)確定識別參數，在產品模型中抽取信息;

　　(3)對已有特征進行整合，符合要求。

　　3 折彎工藝的相關信息

　　3.1 折彎工藝加工的過程

　　(1)工作人員按照順序編制工藝程序，為程序編寫序號;

　　(2)根據設備、材料、參考數據等計算工件展開的尺寸，并求出后檔料板的定位值;

　　(3)根據工藝要求判斷操作情況;

　　(4)計算滑塊下行量。

　　3.2 折彎工件的工藝性分析

　　(1)折彎回彈

　　在折彎加工的過程中，很容易出現折彎回彈的現象，折彎加工使得材料變形，由于失去外力，材料只有通過彈性變形恢復原樣，但是其形狀會產生膨脹現象。

　　(2)折彎部位變薄

　　板料在折彎的過程中會因為外層的減薄量太大而使得折彎的地方板料變薄，這是折彎變形的本質，不容易完全消除。

　　4 折彎工序優化的算法研究

　　4.1 折彎工程的判斷依據

　　(1)精度約束的判斷

　　在折彎加工之前，首先要判斷精度約束是否達到規定的要求，如果不符合，要返回重新設置，從而才能夠保證尺寸的精確度要求。

　　(2)翻轉約束的判斷

　　在折彎加工的過程中要明確加工所需的翻轉次數才能保證折彎加工的效率。因此為了提升折彎加工的效率，在加工的過程中要盡量減少翻轉次數。

　　4.2 折彎工序編排算法的研究

　　4.2.1 折彎工序算法的流程

　　折彎工序算法是以干涉約束條件為基礎的，其算法流程圖如圖所示：

　　4.2.2 折彎工序優化的系統

　　鈑金件折彎優化工藝的系統是一個以計算機為輔助的折彎加工工藝系統，主要有五個大的模塊，分別為：零件模型的圖形輸入、工藝的分析和計算、折彎工序的自動編排、折彎過程的模擬、后置處理。

　　(1)圖形的輸入

　　折彎工序是一個相互聯系的系統，工作人員根據提示將折彎件的形狀和尺寸通過計算機輸入到系統中。

　　(2)折彎工序的自動編排

　　這一程序是將收到的信息進行編排整合生成一定比例的圖形，便于參照和分析。

　　(3)工藝的分析和計算

　　工藝的分析和計算主要是針對工件的展開長度、折彎邊的折彎角度等進行的分析和計算，得出結論。

　　(4)折彎過程的模擬

　　折彎過程的模擬可以對折彎機床身、工件的圖形等進行展示，使得更加形象具體。另外模擬時可以選擇連續的方式，從而使得操作人員方便觀察設計的過程。

　　(5)后置處理

　　在折彎加工后針對加工過程中的設計進行詳細的檢查，找出問題進行修改，從而達到規定的要求。

　　4.2.3 影響折彎加工優化的的因素

　　(1)模具的更換次數

　　鈑金零件在加工過程中容易發生干涉，可以用模具更換來應對，但由于模具更換消耗的時間太長，因此在加工過程中要盡量減少模具的更換次數。

　　(2)工作的翻轉次數

　　為了有效提高折彎加工的效率，在折彎加工的過程中，要盡可能減少工作的翻轉次數。

　　5 折彎工序優化的方法

　　(1)在折彎工序編排的過程中，可以根據結構圖來構建，從而使得折彎工序的編排有了更直觀的參考，提高編排的效率。

　　(2)在結構圖紙上進行工藝設計安排，對于一些過于復雜的知識點進行簡化處理，有效的提高工作效率。

　　(3)運用針對性搜查方式來減少搜查時間，避免盲目搜查，實現信息的整合，從而能更加快速的得到結論。

　　(4)對折彎工藝加工要準確確定折彎的節點時間，從序列的分布上進行優化，從而選擇最佳的折彎工藝。

　　總結

　　鈑金折彎工藝在現代社會中廣泛應用于機械、家電、建筑等多種領域中，隨著科技的不斷發展，鈑金折彎工藝系統的研究也逐漸實現了科技化，而折彎工藝的優化更是對于鈑金制造的效率和成本有著極大地影響。但是鈑金折彎工藝中也存在著很多問題有待解決。本文主要針對鈑金特征識別與折彎工藝優化進行了研究，分析了鈑金折彎工藝的相關內容，得出一些結論。

　　參考文獻

　　[1] 王飛，游有鵬.基于遺傳算法的鈑金V 形折彎工序規劃方法[J].華南理工大學學報：自然科學版，2012.

　　[2] 莫劍中.鈑金數控折彎工藝系統研究[J].網絡財富，2010.