板料拉深成形工艺参数的多目标遗传算法优化

拉深是板料冲压成形的关键工艺。拉深成形工艺参数优化是一个典型的多目标优化问题。该文在板料拉深成形数值模拟的基础上,确定了工艺参数多目标优化的待优化变量和优化目标,进而建立了优化数学模型,然后采用多目标遗传算法NSGA-II对该模型进行了优化。以某翼子板为例,采用NSGA-II算法对其拉深工艺参数进行优化,得到一组Pareto解,选择其中一组参数进行数值模拟,结果显示零件具有较好的成形性,说明该方法具有较好的优化效果。     

板料拉深成形工艺参数的多目标遗传算法优化

拉深是板料冲压成形的关键工艺。拉深成形工艺参数优化是一个典型的多目标优化问题。该文在板料拉深成形数值模拟的基础上,确定了工艺参数多目标优化的待优化变量和优化目标,进而建立了优化数学模型,然后采用多目标遗传算法N SGA-II对该模型进行了优化。以某翼子板为例,采用N SGA-II算法对其拉深工艺参数进行优化,得到一组Pareto解,选择其中一组参数进行数值模拟,结果显示零件具有较好的成形性,说明该方法具有较好的优化效果。     

右后柱加强板拉深成形优化预测模型的建立

拉深是板料冲压成形的关键工艺,也是最复杂的成形工艺之一.文章将正交试验、人工神经网络和遗传算法结合起来,对板料的成形工艺参数进行优化,建立板料成形工艺参数的优化设计模型,并利用该优化模型最终获得满意的厚度最大变薄率和回弹量.     

工艺参数对AA5754铝合金温成形回弹的影响

以圆筒拉深件切环实验为基础,采用正交试验设计与数值模拟相结合的方法,对温成形过程中铝合金圆筒拉深件在不同工艺参数下的回弹特性进行研究,建立铝合金温成形的有限元模型.基于正交试验对圆筒拉深件进行数值模拟,研究板料成形初始温度、冲压速度、摩擦系数、压边力、凸模圆角半径、凹模圆角半径及凸凹模间隙对制件回弹的影响,并确立优化工艺参数组合.研究结果表明:从工艺参数对制件回弹影响的显著水平来看,板料成形初始温度最高,增加成形初始温度可显著减小制件回弹;压边力次之,其后依次为凹模圆角半径、凸凹模间隙及摩擦系数,而冲压速度和凸模圆角半径低至几乎可以忽略.     

基于FEA的拼焊板轿车中立柱拉延成形

运用DYNAFORM软件,对轿车侧围激光拼焊板中立柱进行冲压成形有限元数值模拟研究。通过观察成形极限图和厚度分布图对零件进行成形缺陷分析。针对成形结果中出现的拉裂、起皱和减薄等缺陷问题,采用调整成形工艺参数以及设置等效拉深筋的方法改善使成形结果,并根据仿真分析的结果,提出改进及优化工艺的方案。利用数值模拟过程中优化的工艺参数,进行实际零件的拉延成形实验,得到了质量较好的成形零件。研究结果表明:拼焊板焊缝模型的选取、板坯及工具网格的划分直接影响数值模拟的精度;冲压速度、压边力和拉深筋等工艺参数的选取直接影响零件的拉延成形,尤其是通过对拉深筋阻力的调节,平衡了材料的流动,解决了用调节压边力的方法无法解决的拼焊板零件成形问题。     

高强度钢筒形件拉深工艺研究

影响筒形件的拉深工艺的参数有凸凹模间隙、压边力、凸凹模圆角半径和冲压速度等。为了探究不同因素对于拉深工艺的影响大小,采用有限元模拟分析了前3个工艺参数对高强度钢筒形件拉深成形的影响,并对筒形件不同位置的厚度及硬度进行测试分析。结果表明,前3个工艺参数因素对筒形件最大减薄率和最大增厚率影响主次并不一样,其中对最大减薄率影响主次顺序为:凸凹模圆角半径→凸凹模间隙→压边力,对最大增厚率影响主次顺序为:压边力→凸凹模圆角半径→凸凹模间隙。模拟得出了试验钢较好的拉深工艺参数组合,模拟结果与试验结果均是在凸模圆角出现最大减薄,在法兰边缘出现最大增厚,且模拟值与试验值接近;试验钢经拉深成形后,硬度值均大于拉深前,其中筒形件底部变化最小,法兰区变化最大。     

圆锥保持架拉深模具设计及成形仿真分析

通过DYNAFORM软件模拟圆锥保持架板料拉深成形过程和缺陷产生的情况,分析拉深件缺陷产生的原因。通过优化模具结构或工艺参数来减少或避免这些缺陷的产生,提高了拉深成形性能和效率,保证圆锥保持架拉深质量和低成本。     

基于数值模拟的多工位级进冲压成形质量控制

为提高多工位级进冲压成形质量,降低模具制造成本,对某汽车车门导轨结构件冲压过程中所涉及的压弯-拉深、修边、整形、翻边等成形工序和回弹卸载进行了有限元数值模拟,预测了成形过程中可能出现的载体畸变、拉深破裂、翻边破裂和回弹等成形缺陷,分析了缺陷产生的原因,并提出了相应的解决或控制措施,由此重新建模,获得了理想的模拟结果.基于数值模拟结果进行了多工位级进冲压试验,成功冲制出了一模两件成形质量合格的某车门导轨结构件,该模能满足大批量生产要求.     

基于正交试验的板料冲压回弹多工艺参数优化

以U形板料为研究对象,综合考察评价了多个工艺参数对U形板料冲压回弹量的影响.通过正交表安排试验,对板料的冲压进行数值模拟获得冲压回弹量,取得试验数据.研究了不同工艺参数对板料回弹影响的程度,得到了使板料回弹量最小的参数组合.将正交试验法用于冲压工艺参数的优化,在保证一定的分析精度前提下,显著节省了工艺制订的时间,提高了工艺参数设计的效率.     

基于数值模拟的液压路径对汽车覆盖件成形的影响

针对汽车覆盖件在冲压过程中出现的破裂和变形不足问题,应用数值模拟方法,采用大型非线性动力显式分析软件ETA／Dynaform5．5,对大圆弧曲面、深拉深的汽车排气管零件充液拉深成形过程进行研究,分析液室压力变化对覆盖件成形性的影响规律。以覆盖件成形壁厚分布为评定标准,研究不同液压加载路径对成形质量的影响,获得合理的液压加载曲线,提高覆盖件的贴模性和刚度。模拟结果表明,汽车排气管充液拉深的最佳液压加载路径是：拉深初始液压力由0增加到1MPa,缓慢增加压力并稳定在5MPa,拉深后期压力快速增至35MPa后进行保压到拉深结束。获得的成形覆盖件质量较高,最小壁厚为0．868mm,壁厚分布较均匀。     

AZ31镁合金薄板热拉深工艺研究

主要研究了镁合金热拉深工艺过程中,各工艺参数包括拉深温度、压边间隙、润滑条件、拉深速度等对镁合金拉深成形性能的影响．结果表明：在200-275℃间,板厚为1mm的AZ31镁合金薄板具有较佳的热拉深成形性能,可得到最大极限拉深比为2．14杯形拉深件,极限拉深比的大小随上述工艺参数的变化而变化．     

变压边力对差厚拼焊板方盒形件拉深成形质量的影响

与单板相比,由于料厚比(或强度比)、焊缝性能以及成形过程中焊缝移动的影响,使拼焊板成形更为复杂。拼焊板拉深是拼焊板冲压成形中最典型成形工艺,影响拼焊板拉深成形质量的主要因素有压边力、模具几何参数、料厚比和摩擦条件等。其中,压边力的大小及加载方式对拉深成形极限及焊缝移动有着显著影响。本文采用数值模拟技术,研究了拼焊板方盒形件拉深成形过程中变压边力方案对焊缝移动及成形极限的影响规律。研究表明可以通过调整焊缝两侧板料压边力的大小,使得在尽可能满足成形深度的同时减少焊缝移动,从而提高拼焊板方盒形件的成形质量。     

FDM快速成形工艺参数的多尺寸目标优化

熔融堆积成形(FDM)作为主要的增材制造工艺,可以缩短新产品开发周期、降低开发成本,但成形精度限制了其应用范围。系统分析了FDM成形的全过程,探索了成形精度的影响因素;分析了丝宽对成形精度的影响,并考虑其与成形过程中丝材的收缩变形的交叉影响,提出变动误差补偿的数学模型;选取4个主要工艺参数,运用田口理论进行试验研究,获得单尺寸目标下的最佳工艺参数组合以及各控制因子对目标影响的显著程度,并推导出单个尺寸误差的补偿方程;基于灰系田口方法对多尺寸目标进行灰关联度分析,获得多尺寸目标下的最佳工艺参数组合及各控制因子对多目标影响的显著程度,推导出信噪比(S/N)的灰度回归方程,通过比较分析提出一套基于多工艺参数优化的成形工艺。     

镀锌钢板成形噪声因素试验测量和稳健设计

对镀锌钢板进行了材料实验和盒形件成形实验,分别获得了材料性能、板料初始厚度、压边力和摩擦条件等噪声因素波动的概率分布.采用田口试验设计方法分析了噪声因素对盒形件成形质量的影响规律,在此基础上筛选出对成形质量影响显著的因素.为将产品质量对噪声因素的敏感性降到最低,以凸模圆角半径、润滑条件和压边力为设计变量,以润滑条件、压边力和材料的n值为噪声因素,分别基于数值模拟方法和试验方法对矩形盒件的拉深成形工艺进行了田口稳健优化研究.两种方法得到的优化结果较接近,都降低了噪声因素对成形质量的影响,提高了成形工艺的稳健性.     

汽车覆盖件冲压工艺优化的探讨

鉴于汽车覆盖件的缺陷现状,从冲压工艺参数的角度出发,重点分析了坯料初始形状和压边力的影响,通过运用CAE软件对前侧围的分析结果进行比较,获得了工艺优化的结论,为提高汽车覆盖件冲压质量提供参考。     

基于微塑性成形的微型零件批量制造技术

针对微塑性成形工艺的特点,选择压电陶瓷作微驱动器,研制出微塑性成形专用设备,实现了在较小位移内获得较大输出载荷。使用研制的设备开展微型零件成形工艺研究。对微型齿轮件的成形质量进行分析表明,微型齿轮齿面光滑,表面质量好;在横截面上流线与齿轮轮廓一致,利于提高成形件的综合机械性能。使用3003铝合金箔板研究了微型杯的拉深成形工艺,分析了工艺参数对微拉深成形的影响规律,成功的拉深出最小外径为1mm的微型杯件。以上结果表明,微塑性成形技术能够批量地成形出高质量的微型零件。     

基于灰色系统理论的冲压成形稳健设计

利用灰色系统理论,以目标序列之间的关联度作为目标函数,从而将多目标优化转化为单目标优化问题.在冲压成形的稳健设计中,通常需要满足多个目标,如不拉裂、不起皱、变形充分等质量要求.通过实验设计,利用FEA软件获得冲压成形中各个目标对应的响应值.对目标序列的灰色关联度进行方差分析,得到目标函数的最优解,从而获得最佳参数.研究表明,将灰色理论应用到冲压成形稳健设计中,取得了满意的结果,该方法在多目标稳健设计中有很大的适用性.     

拉深翻边复合成形工艺参数多目标优化设计

通过对拉深翻边复合成形工艺设计中的失稳方式进行理论分析和模拟仿真,建立了破裂、起皱和厚度不均3个目标函数.针对各成形质量目标相互关联而无法同时达到最优的特点,提出一种基于多目标优化技术的综合优化方法.以空调外机面板为例,经试验设计和基于Matlab的数据处理技术构建响应面模型,采用改进的快速分类非支配遗传算法对模型进行全局寻优,获得了一组最小化成形缺陷的非劣解集.结果表明,该多目标优化模型具有较好的优化效果和工程实用性.     

材料参数对汽车发动机隔热板冲压成型性能影响

本文利用拉伸试验获得的样本数据,通过冲压性能试验和膨胀性实验,分析汽车用铝合金板材料参数和其成形性之间的对应关系,建立了评估铝合金板胀性成形性和拉深性的指标,为发动机隔热板冲压成形合理选材和预测成形性提供可靠的依据,为其它铝制品零件冲压加工中合理选材和预测成形性提供参考性的依据。     

基于正交试验的深筒形制件拉延成形工艺参数优化

为控制深筒形制件的多步冲压成形质量,采用成形仿真工艺方案优化和正交试验设计的均值差分析工艺参数优化方＝０.２００、ｆ法,研究了制件成形过程中拉延摩擦系数ｆ２２>Ｑ２,最优工艺参数组为ｆ１、反拉延摩擦系数ｆ＝０.１００、Ｑ１＝６０ｋＮ和Ｑ２＝４０ｋＮ,减薄率为Ｔｍｉｎ皱现象且成形质量得到进一步提升。得出结论:该方法对制件成形工艺的质化与量化调整具有一定的工程应用价值。向异性导致的“凸耳”现象。采用正交试验设计的均值差分析工艺参数优化,获得影响Ｔｍｉｎ和Ｔｍａｘ因素的主次关系为ｆ＝０.１４０４,制件无开裂与起响。结果表明:增大拉延圆角后,消除了材料因弯曲与反弯曲变形流入过慢导致的开裂现象;优化切边线后,减少了材料因各１＝－０.１３０３、Ｔｍａｘ２、拉延压边力Ｑ１和反拉延压边力Ｑ２对减薄率Ｔｍｉｎ和Ｔｍａｘ的影１>Ｑ１>ｆ关键词:深筒形制件;多步冲压成形;正交试验;均值差