精密成形工程

作者：张志俊, 张保柱, 刘凯, 刘肖, 张庭伟, 张灿

单位：1.北京理工大学 空天科学与技术学院,北京 100081; <br>2.北京理工大学 唐山研究院,河北 唐山 063000; <br>3.中国石油大学（华东） 材料科学与工程学院,山东 青岛 266000

关键词：船用鞍形板,水火弯板工艺,多加热线设计,有限元仿真,变形控制

基金：国防基础科研计划（JCKY2022602C008）

目的 针对船体复杂曲面外板在传统水火弯板工艺中成型困难、存在多次火工矫正现象等问题,以典型的船用双曲鞍形板为研究对象,提出一种一次水火加热成型的新工艺方案,旨在通过控制成型过程中的横向变形,以减免后续火工矫正工作,提升水火弯板成型效率与形状精度。方法 建立水火弯板工艺变形预测的仿真分析模型,并通过实验验证模型的准确性;在此基础上,分析不同工艺路径方案对结构横向变形控制效果的影响,重点对比所提出的交叉火焰路径与传统路径的差异。结果 所建立的仿真模型能够有效预测水火弯板工艺中的变形行为。在相同翘曲变形条件下,提出的交叉火焰路径方案中的横向变形量显著降低,仅为传统工艺方案的23.5%;实验验证结果进一步表明,该路径能够有效抑制横向变形,证实了&#x0201c;非调整、一次成型&#x0201d;工艺方案的可行性。结论 交叉火焰路径在一次加热成型过程中能够有效控制双曲鞍形板的横向变形,实现高效、高精度的水火弯板成型,为船体外板复杂曲面加工提供了新工艺方向。

来源：2025年第12期

《精密成形工程》期刊编辑部

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