TCANSI 94-2024 數(shù)字化水火彎板加工工藝要求

ICS47.020.01CCSU06中國(guó)船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CANSI94—2024數(shù)字化水火彎板加工工藝要求Technicalrequirementsfordigitalflameformingprocessing2024-8-20發(fā)布 2024-10-1實(shí)施中國(guó)船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會(huì) 發(fā)布T/CANSI94—2024目 次前言 II范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語(yǔ)和定義 1工藝準(zhǔn)備 1文件 1人員 2工裝、工具和檢驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備 2環(huán)境 2安全 2加工前檢查 2工藝過(guò)程 3工藝流程 3加工信息確認(rèn) 3鋼板上料及固定 4數(shù)字化加工設(shè)備狀態(tài)確認(rèn) 4生成加工參數(shù) 4數(shù)字化加工設(shè)備加工 4成形質(zhì)量確認(rèn) 4完工鋼板歸集 4數(shù)據(jù)收集與管理 5工藝質(zhì)量 5檢驗(yàn) 5附錄A（資料性）水火彎板的原理與典型加工參數(shù) 6附錄B（資料性）水火彎板機(jī)器人示例 8IT/CANSI94—2024前??言本文件按照GB/T1.1—20201草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國(guó)船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化分會(huì)提出。本文件由中國(guó)船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會(huì)歸口。江蘇科技大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)、上海海事大學(xué)。IIT/CANSI94—2024數(shù)字化水火彎板加工工藝要求范圍本文件規(guī)定了數(shù)字化水火彎板加工的工藝準(zhǔn)備、工藝過(guò)程、工藝質(zhì)量和檢驗(yàn)。本文件適用于民用船舶厚度為10mm～40mm鋼板水火彎板數(shù)字化加工作業(yè)。規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GB/T12924—2008 船舶工藝術(shù)語(yǔ) 船體建造和安裝工JB/T7974—1999 火工平臺(tái)術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。水火彎板 flameforming[來(lái)源：GB/T12924—2008，2.2.17]數(shù)字化水火彎板加工 digitalprocessingofflameforming工藝準(zhǔn)備作業(yè)前應(yīng)準(zhǔn)備下列圖樣和技術(shù)文件：鋼板加工信息數(shù)據(jù)；1T/CANSI94—2024水火彎板加工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)；數(shù)字化水火彎板加工設(shè)備說(shuō)明書(shū)；目標(biāo)加工鋼板成形模型數(shù)據(jù)；彎板質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)；生產(chǎn)系統(tǒng)托盤(pán)數(shù)據(jù)。人員作業(yè)人員應(yīng)按照設(shè)備說(shuō)明書(shū)和作業(yè)指導(dǎo)書(shū)的要求，培訓(xùn)合格方可上崗。工裝、工具和檢驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備加工前應(yīng)準(zhǔn)備下列工裝、工具和加工檢驗(yàn)設(shè)備：鐵質(zhì)卡馬，水火彎板加工用卡馬應(yīng)使用高強(qiáng)度鋼制造，強(qiáng)度應(yīng)滿足克服鋼板變形產(chǎn)生的應(yīng)力；JB/T7974—1999的要求；B環(huán)境加工及測(cè)量應(yīng)在室內(nèi)及下列條件下進(jìn)行；a) 溫度：-10℃～40℃；b) 濕度：≤90%；通風(fēng)：水火彎板加工區(qū)域應(yīng)在自然通風(fēng)的基礎(chǔ)上設(shè)置局部通風(fēng)，使得加工產(chǎn)生的煙氣、水霧等能馬上消散；照明：水火彎板加工區(qū)域應(yīng)保持良好的照明條件，照明強(qiáng)度應(yīng)能使操作者能清晰地看到水火加工部位。安全加工作業(yè)應(yīng)滿足下列安全要求：所有的工具、工裝、設(shè)備、生產(chǎn)場(chǎng)地等均應(yīng)符合工廠有關(guān)安全規(guī)定；進(jìn)入生產(chǎn)場(chǎng)地應(yīng)穿戴好勞動(dòng)保護(hù)用品，嚴(yán)禁違章操作；加工前檢查加工前應(yīng)檢查下列工作：有關(guān)儀表、量具經(jīng)有關(guān)部門(mén)檢驗(yàn)合格且在檢驗(yàn)有效期限內(nèi)方可使用；2T/CANSI94—2024作業(yè)前對(duì)設(shè)備和工具進(jìn)行逐一檢查，一切處于良好的工作狀態(tài)后才可使用；檢查鋼板質(zhì)量，鋼板應(yīng)符合加工要求，無(wú)嚴(yán)重麻點(diǎn)、變形等問(wèn)題；作業(yè)人員確認(rèn)鋼板號(hào)料、劃線正確，要有足夠的加工余量。工藝過(guò)程工藝流程數(shù)字化水火彎板加工工藝流程示意圖見(jiàn)圖1。圖1 數(shù)字化水火彎板加工工藝流程示意圖加工信息確認(rèn)作業(yè)人員接收船廠的加工信息，核對(duì)鋼板信息與加工信息的一致性。作業(yè)前應(yīng)對(duì)鋼板進(jìn)行清除割渣、清除氧化皮、泥沙等雜物。加熱槍加熱火焰應(yīng)滿足鋼板水火彎板加工所需溫度；水火彎板火焰溫度與火焰顏色對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)1。表1 鋼材加熱溫度與顏色關(guān)系 單位為℃溫度顏色溫度顏色520～580暗褐色830～880亮紅色580～650赤褐色880～1050黃赤色650～750暗櫻紅色1050～1150暗黃色750～780深櫻紅色1150～1250亮黃色780～800櫻紅色1250～1300黃白色800～830亮櫻紅色3T/CANSI94—2024鋼板上料及固定作業(yè)人員將待加工鋼板運(yùn)送至火工平臺(tái)加工工位。根據(jù)零件縱橫向線型撓曲情況輔以必要的墊塊，并用鐵質(zhì)卡馬壓緊。數(shù)字化加工設(shè)備狀態(tài)確認(rèn)啟動(dòng)數(shù)字化水火彎板加工設(shè)備，確認(rèn)設(shè)備信號(hào)正常，無(wú)報(bào)警信息。檢查數(shù)字化水火彎板加工設(shè)備，確認(rèn)設(shè)備各軸位置復(fù)位正確。生成加工參數(shù)運(yùn)行數(shù)字化水火彎板加工設(shè)備，調(diào)用目標(biāo)加工鋼板三維圖形數(shù)據(jù)。啟動(dòng)測(cè)量設(shè)備，對(duì)待加工鋼板進(jìn)行測(cè)量，獲取待加工鋼板三維模型。根據(jù)測(cè)量的目標(biāo)鋼板和待加工鋼板模型信息，在加工設(shè)備系統(tǒng)中生成加工焰道、速度和冷卻水路等信息，在屏幕上顯示。數(shù)字化水火彎板加工設(shè)備發(fā)出蜂鳴聲音，提醒作業(yè)人員檢查焰道等信息是否滿足生產(chǎn)規(guī)范，檢查確認(rèn)完畢，設(shè)備提示進(jìn)入待加工通知界面。數(shù)字化加工設(shè)備加工加熱槍至起始點(diǎn)后，數(shù)字化水火彎板加工設(shè)備生成加熱火焰，同步啟動(dòng)冷卻水開(kāi)關(guān)閥，按程序開(kāi)始進(jìn)行水火彎板加工，直至加工程序完成。數(shù)字化水火彎板加工設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，防撞測(cè)量裝置保持檢測(cè)，確保在加工過(guò)程中與其他周邊設(shè)備及物品不發(fā)生干涉碰撞。加工完成后，數(shù)字化水火彎板加工設(shè)備回到起始點(diǎn)然后停止運(yùn)動(dòng)，并發(fā)出聲音通知作業(yè)人員。成形質(zhì)量確認(rèn)啟動(dòng)測(cè)量設(shè)備，對(duì)已加工鋼板進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)應(yīng)生成三維曲面模型。根據(jù)目標(biāo)鋼板、已加工鋼板模型信息，按照設(shè)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，水火彎板機(jī)器人生成已加工鋼板成型質(zhì)量檢查結(jié)論。根據(jù)已加工鋼板成形質(zhì)量信息，作業(yè)人員判斷本次加工是否完成；符合加工質(zhì)量要求的鋼板轉(zhuǎn)對(duì)于進(jìn)行局部矯正調(diào)整的鋼板，使用大錘敲擊完成；作業(yè)時(shí)應(yīng)確定敲擊部位，然后根據(jù)變形量差異確定敲擊力度，敲擊過(guò)程中隨時(shí)使用活絡(luò)卡等裝置檢驗(yàn)局部矯正成形質(zhì)量。完工鋼板歸集4T/CANSI94—2024數(shù)據(jù)收集與管理工藝質(zhì)量彎板成形精度偏差要求見(jiàn)表2。表2 彎板成形精度偏差要求 單位為毫米加工方式彎板類型檢測(cè)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)值極限值備注彎曲板單彎曲板曲面與目標(biāo)鋼板的間隙偏差≤2.5≤5.0每檔肋距內(nèi)直線方向檢驗(yàn)線的直線度≤2.5≤5.0雙彎曲板與目標(biāo)鋼板上基準(zhǔn)線的偏差±2.0±3.0每檔肋距內(nèi)肋位方向與目標(biāo)鋼板的空隙偏差≤4.0≤5.0長(zhǎng)度方向與目標(biāo)鋼板的空隙偏差≤3.0≤5.0檢驗(yàn)使用直尺等工具對(duì)加工后的間隙偏差、直線度登進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果應(yīng)符合表2要求。5T/CANSI94—2024附 錄 A（資料性）水火彎板的原理與典型加工參數(shù)水火彎板原理與應(yīng)用水火彎板原理600～700A.1圖A.1 水火彎板原理示圖水火彎板原理的應(yīng)用。圖A.2 柱形板加熱位置與方向圖A.3 正反彎板加熱位置與方向6T/CANSI94—2024圖A.4 球形板加熱位置與方向火工彎板的冷卻方式空氣冷卻方式正面跟蹤水冷卻方式背面跟蹤水冷卻方式火工彎板典型加工參數(shù)火工彎板典型加工參數(shù)見(jiàn)表A.1。表A.1 彎板典型加工參數(shù)表項(xiàng)目板厚δ（mm）≤33～56～12≥12加熱溫度（℃）<600650～700750～800750～850最小水火距（mm）低碳鋼30～5050～7070～100100～120低合金鋼50～7070～9090～120130～150加熱速度（mm/s）20～3010～257～204～10加熱深度（mm）（0.6～0.8）δ加熱寬度（mm）12～15氧氣壓力（kgf/cm2）(6-8)2～3(6-8)3～4(6-8)5～7-（改性天然氣）乙炔壓力（kgf/cm2）12～15焰心距板面（mm）2～37T/CANSI94—2024附 錄 B（資料性）水火彎板機(jī)器人示例典型水火彎板機(jī)器人示例標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：1——X軸； 9——移動(dòng)架；2——過(guò)渡套； 10——Y軸；3——RX軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)； 11——RZ軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)；4——過(guò)渡架； 小齒輪；5——大齒輪； 支撐板；6——支架； 連接套；7——Y軸移動(dòng)電機(jī)； 15—火焰槍。8——Z軸電機(jī)；圖B.1 典型水火彎板機(jī)器人示例圖B.X（1Y（1、軸、RX軸及RZ軸。XYZRZ軸用于控制火焰加熱槍在沿焰道行走。RZ軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝在Z軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接在RZ軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括Z（13。（113上表面。RZ固聯(lián)，支撐板135。8T/CANSI94—2024512514接套（14）一側(cè)與過(guò)渡架（4）相連。RX4）2（）轉(zhuǎn)動(dòng)的R轉(zhuǎn)軸穿2RX（3（1連接。Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與Y上的Y連接且可沿Y平移的支架6。支架（）（9Z軸電機(jī)（8）安裝在移動(dòng)架（9）水平伸出部分上，其輸出軸穿過(guò)移動(dòng)架（9）水平伸出部分與滾珠絲杠頂端連接，RZ軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝在移動(dòng)架（9）底部。Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與Y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)上的Y軸移動(dòng)電機(jī)（7）連接且可沿Y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)平移的支架,支架上設(shè)置有ZZ軸齒輪固聯(lián)，Z軸齒輪與Z軸齒條相嚙合，RZ軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安