(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202110630623.7 (22)申请日 2021.06.07 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113190948 A (43)申请公布日 2021.07.3 0 (73)专利权人 中国核动力研究设计院 地址 610000 四川省成 都市双流区长顺大 道一段328号 (72)发明人 张义林　何静　芦丽莉　刘桂良　 杨彪　张家豪　徐少峰　 (74)专利代理 机构 成都行之专利代理事务所 (普通合伙) 51220 代理人 伍旭伟 (51)Int.Cl. G06F 30/18(2020.01) G06F 30/23(2020.01)G06F 30/27(2020.01) G06N 20/00(2019.01) G06F 113/14(2020.01) (56)对比文件 CN 106734429 A,2017.0 5.31 CN 105138802 A,2015.12.09 CN 111651842 A,2020.09.1 1 樊慧军.镍钛 合金热挤压管坯制备及环境场 改性研究. 《中国优秀硕士学位 论文全文数据库 (工程科技 Ⅰ辑)》 .2006,(第4期), Dick, Chris P等.Mec hanics and ful l- field deformati on study of the Ri ng Hoop Tension Test. 《I NTERNATIONAL JOURNAL OF SOLIDS AND STRUCT URES》 .2014,第51卷(第18 期), 审查员 刘晓丹 (54)发明名称 高回弹钛 合金管智能成形方法和系统 (57)摘要 本发明公开了高回弹钛合金管智能成形方 法和系统， 涉及计算机集成制造技术领域， 解决 了没有工艺仿真模块， 没有结合工艺试验对系统 进行优化的问题。 本发明通过工艺设计信息输入 模块输入工艺问题的用户可视化界面， 还包括实 例库， 实例库中记载关联工艺问题的工艺参数对 应的工艺设计实例； 仿真分析模块的输入为知识 工程模块给出的建议工艺参数， 输出为目标偏心 距； 其中知识工程模块用于在工艺数据库和知识 库的支持下， 通过算法对实例库中未记载的用户 输入的工艺问题关联的工艺参数进行规则推理 得到决策后的建议工艺参数。 本发 明实现新的偏 心距的钛合金管的工艺参数快速生成、 仿真优 化， 降低工艺研发阶段试验次数， 提升工艺研发 效率。 权利要求书1页 说明书6页 附图2页 CN 113190948 B 2022.03.01 CN 113190948 B 1.高回弹钛合金管智能成形系统， 其特征在于， 包括通过工艺设计信息输入模块输入 工艺问题的用户可视化界面， 还包括实例库， 实例库中记载关联工艺问题的工艺参数对应 的工艺设计实例； 还包括对工艺参数开展钛合金管和成形模具建模的参数化建模模块， 还包括对参数化 建模模块输出的三维模型进行模型前 处理的有限元分析软件， 还包括对三维模型进行仿真 的仿真分析模块； 仿真分析模块的输入为知识工程模块给 出的建议工艺 参数， 输出为目标偏心 距； 其中知识工程模块用于在工艺数据库和知识库的支持下， 通过算法对实例库中未记载 的用户输入的工艺问题关联的工艺 参数进行规则推理得到决策后的建议工艺 参数。 2.根据权利要求1所述的高回弹钛合金管智能成形系统， 其特征在于， 还包括工程图模 块， 工程图模块从参数化建模模块获取工件和工装的三维模型， 形成工程图并储存到工艺 数据库中。 3.根据权利要求1所述的高回弹钛合金管智能成形系统， 其特征在于， 还包括关联局域 网络的分布式平台， 分布式平台用于关联多系统进行协同作业。 4.根据权利要求1所述的高回弹钛合金管智能成形系统， 其特征在于， 还包括数据库服 务器， 其中数据库服务器通过网关链路连接工艺数据库和知识库， 所述数据库服务器用于 及时更新工艺数据库中的工艺设计实例， 还用于下载服务器端的算法软件更新包至知识 库， 所述数据库服 务器还用于 接收工艺数据库和知识库上传的报文 进行系统诊断。 5.高回弹钛 合金管智能成形 方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： A： 获取钛 合金管参数及弯曲成行要求， 并转 化成工艺 参数在实例库中进行检索； B： 当检索到相同的实例后进行工艺设计重现， 输出实例并生成工程图、 工艺规程， 当未 检索到实例库中已存实例， 依据机器学习对钛合金管参数及弯曲成行要求进 行工艺参数推 理， 得到建议工艺 参数， 对建议工艺 参数进行建模、 仿真后输出； C： 对输出后的判断结果进行满足用户需求的判别， 对未满足需求的再次进行工艺仿 真、 工艺试验校验； D： 对步骤C校验后的建议工艺 参数输出实例并生成工程图、 工艺 规程； E： 对步骤D载入工艺数据管理； 还包括： 依据知识工程方法导出数据库， 所述数据库为工艺仿真后试验参数的实验数 据库； 其中， 知识工程输出 的建议工艺参数导出到仿真得出目标偏心距， 并记录工艺参数， 所述工艺试验校验的过程为对建议工艺参数进行实验得到的对应的偏心距与仿真得到的 目标偏心距进 行校正， 并采用机器学习的方法， 重新校核工艺仿 真模型， 并修正建议工艺参 数后进行重复试验。 6.根据权利要求5所述的高回弹钛合金管智能成形方法， 其特征在于， 其中包括依据知 识工程方法， 导出的实例库， 对实例库中的实例建立基于 工艺参数的检索规则。 7.根据权利要求6所述的高回弹钛合金管智能成形方法， 其特征在于， 对步骤D和步骤B 中的工艺设计重现的结果， 保留工程图， 记录 工艺规程并保存有效实例只实例库。 8.根据权利要求5所述的高回弹钛合金管智能成形方法， 其特征在于， 其中步骤E中的 工艺数据管理记录保存至数据库。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 113190948 B 2高回弹钛合金 管智能成形方 法和系统 技术领域 [0001]本发明涉及计算机集成制造技术领域， 具体涉及高回弹钛合金管智能成形方法和 系统。 背景技术 [0002]钛合金蒸气发生管是某核级设备的关键合件之一， 是两端具有多种偏心规格的高 回弹、 高强度的钛合金细管结构。 其制备采用冷弯曲成形工艺， 末段偏离原来的轴线位置， 并与之平行， 偏离轴线的距离称为偏心距， 用字母 e表示， 其结构如图1所示。 偏心距e精度要 求高、 成形之后平行度要求高， 对高回弹钛 合金管弯曲成形工艺研制提出很高的挑战。 [0003]在前期的制造工艺研发过程中， 设计了专用精密成型模具， 开展了大量的工艺试 验才完成了6种规格偏心距成形工艺的固化。 近两年， 随着新的反应堆堆型研制项目出现， 蒸汽发生器的结构出现了变化， 随之而来的就是钛合金管新的偏心距要求产生。 动辄数十 种偏心距， 给钛合金管偏心距成形工艺的研制带来了很大困难， 需要大量的工艺试验和很 长的开发周期才能完成钛合金管偏心距成形工艺研发。 为了解决这个 问题， 需要开展更快 速更高效的钛合金管偏心距成形工艺研发方法研究。 在现有专用精密成形模具基础上， 基 于已有钛合金管弯曲成形工艺经验和数据， 开展基于知识驱动的高回弹钛合金智能成形工 艺设计系统与方法研究， 快速生成新的模具 结构和弯曲成形工艺 参数。 [0004]经对现有技术的文献检索发现， 国内文献 《基于知识工程的折弯机快速设计系统 研究》 ， 提出了一种基于知识工程的折弯机总体设计的结构 框架， 运用模块化和参数化等产 品设计开发技术， 结合折弯机传统设计流程和方法， 以PRO/E三维设计软件为应用平台、 利 用SQL server数据库来管理产品的零部件信息， 利用VB.NET对PRO/E进行二次开发， 最终形 成了基于知识工程的折弯机快速设计系统。 [0005]国 内 发 明 专 利 “三 维 可 视 化 工 艺 设 计 系统 及 其 设 计 方 法 ”， 申 请 号 CN200810041460.3， 该专利公开了一种基于设计系统CAD支撑平台的三维可视化工艺设计 系统和方法， 以三维模型为媒介， 进行数据的传输， 但是系统没有工艺仿真模块， 没有结合 工艺试验对系统进行优化。 在国内外的文献和专利中， 没有查阅到关于钛合金管弯曲成形 工艺设计系统的文献。 发明内容 [0006]本发明所要解决的技术问题是： 现有技术没有工艺仿真模块， 没有结合工艺试验 对系统进行优化， 本发明提供了解决上述问题的高回弹钛 合金管智能成形 方法和系统。 [0007]本发明是将知识工程方法应用与钛合金蒸气发生管的成型工艺研发， 实现多规 格、 高回弹钛合金管弯制成型参数的快速生成， 从而提高工艺设计效率， 对类似产品工艺的 快速研发具有较大意 义。 [0008]本发明通过 下述技术方案实现： [0009]高回弹钛合金管智能成形系统， 在工艺设计管理平台运行所述系统， 支持3D建模、说　明　书 1/6 页 3 CN 113190948 B 3