大型直缝焊管JCOE成形CAPP系统

引言

    随着计算机科学技术的飞速发展，计算机辅助工艺规划(CAPP)技术已经成为现代加工制造业进行工艺设计和工艺参数制定的重要辅助手段。CAPP技术包含了CAD（计算机辅助设计）、CAM（计算机辅助制造）、CAE（计算机辅助工程）、AI（人工智能）等技术。CAPP系统技术的开发和应用可以显著节省企业进行工艺规程编制的时间和成本，提高产品加工工艺的标准化和精准化程度，降低对工艺编制人员知识与经验的依赖，缩短新产品开发和生产周期，并不断提高企业对产品市场需求变化的适应能力和产品质量的市场竞争力。

    本文基于对大型直缝焊管JCOE成形工艺各成形过程的理论研究结果，和国内某企业JCOE成形生产线对大型直缝焊管成形工艺设计和工艺参数制定的实际需求，利用VC++6.0软件编程工具，开发了大型直缝焊管管坯JCOE成形CAPP系统主要功能模块，该系统实现了JCOE成形主要工艺参数理论计算、预测等基本功能。并结合某一规格型号大型直缝焊管实例，验证了该系统主要功能模块在JCOE成形工艺参数制定和预测中的可行性。

1 系统开发平台

    大型直缝焊管JCOE成形CAPP系统采用Visual C++6.0软件开发平台进行设计开发，在系统功能模块的设计开发过程中，重点是实现JCOE成形过程所需要准确控制的工艺参数的理论计算、预测和规划功能。系统的核心是将JCOE成形工艺各成形过程理论解析过程和推导结果，通过计算机软件程序实现。因此，管坯JCOE成形过程中的主要成形工艺参数的理论计算与预测功能是该系统的核心功能，这部分功能的算法程序也是系统主程序部分，CAPP系统功能流程如图1所示。

图1 JCOE成形CAPP系统功能流程图

2 系统功能需求

    2.1 系统基本参数输入和设置模块

    2.1.1 焊管规格参数输入与设定

    大型直缝焊管的主要规格参数有焊管公称直径Do/mm、焊管公称壁厚t/mm和焊管公称长度l/mm。

    2.1.2 材料性能参数的输入与设定

    管线钢双线性硬化模型材料性能参数主要有材料弹性模量E/MPa、材料塑性切线模D/MPa和材料屈服极限应力σo/MPa。

    2.1.3 成形模具参数的输入与设定

    系统所用JCOE成形各工艺的成形模具型号和参数数据，均来自某大型直缝焊管管坯成形生产实际。其中预弯模具共有5套（模具编号1#～5#），生产实际中常用的是3#模具。管坯JCO成形模具有3套（模具编号1#～3#）。机械扩径模具有3套（模具编号61#～63#）。