基于回弹控制的板料成形工艺多目标优化

针对板料回弹控制问题,提出了一种基于多目标优化的综合评判回弹的方法,建立了以等效应力偏差来表征并考虑高斯积分点位置影响的目标函数和以等效塑性应变表征的目标函数;运用试验设计技术、响应面法和多目标遗传算法,结合LS-DYNA关键字文件建立了基于回弹控制的成形工艺参数的集成优化模型,并分析了变压边力和拉延筋力对回弹的影响.结果表明:先小后大的变压边方式可以保证产品产生较大的塑性变形,后期较大的压边力还能使厚度方向的应力偏差减少,从而显著抑制回弹;而根据产品形状分段设置拉延筋,并分别施加合适的拉延筋力对于抑制回弹也有一定的效果;优化后回弹由1.952 50mm减少到0.674 51mm,证实了模型的多目标函数能够综合评判回弹.     

基于MBC工具箱的汽车内板件成形多目标优化

摘要： 为了研究成形工艺参数对板料成形回弹量和板料厚度的影响，以某汽车内板件为对象，基于MATLAB软件中MBC (Model Based Calibration)工具箱建立了参数（摩擦系数、压边力、成形阻力系数和板料尺寸）与目标函数（回弹量和板料厚度）之间的数学模型，借助于MBC工具箱中的CAGE优化模块对目标函数进行优化，得到最佳参数组合，即摩擦系数0.125、压边力350 kN、板料尺寸250 mm×360 mm，拉延筋阻力系数分别为20%、10%、6%和35%.同时，通过有限元模拟和实际生产实践，验证了所提出方法的可行性.     

汽车前纵梁高强激光拼焊板成形工艺多目标优化

针对前纵梁高强激光拼焊板成形过程中出现的破裂和回弹变形量大的缺陷,对其成形过程建立了基于整件评估的破裂和回弹目标函数.以压边力、拉延筋阻力系数和凹模口圆角半径为优化变量,通过中心复合实验设计和模拟仿真,构建了反映优化目标和优化变量间关系的回归模型,并采用基于遗传算法的多目标优化技术对工艺参数进行自适应寻优,得到一组综合最优解.经有限元模拟验证和生产实践,结果表明:拉裂情况消除,回弹情况显著减小.     

基于有限元的汽车发动机隔热罩拉延模的开发

使用基于动态显式算法的商业软件LS—DYNA建立了某汽车发动机隔热罩拉延成形的有限元模型．通过所建立的有限元模型分析了压边力对拉延成形的影响．有限元分析结果表明，没有合适的能同时有效抑制板料皱折和破裂的压边力．因此，文中采用拉延筋和压边力来共同控制拉延成形，并通过有限元分析比较了几种典型的拉延筋布置方案，选择其中最有效的一种进行试冲试验．结果表明，有限元分析结果和试验结果吻合较好，该拉延筋的布置能消除工件的皱折，同时避免过度变薄．有限元分析有助于工程师在设计初期制定正确的设计方案，使该产品的开发周期从过去的12周缩短为4周．     

基于不等截面拉延筋的冲压工艺及回弹控制

提出了一种面向金属薄板拉延成形模具的不等截面拉延筋设计新工艺,该工艺根据冲压件上各部位在成形过程中所需的拉延阻力不同,在相应部位设置不同形状截面的拉延筋,从而使得拉延成形过程各部分材料均得到充分的延展.对该拉延筋的阻力模型进行了分析,以某型号轿车发动机盖零件冲压成形为例,对不同形状的拉延筋对拉延成形质量的影响情况进行了仿真分析.分析结果表明,采用不等截面拉延筋冲压工艺可以有效地控制冲压件的回弹,提高成形件的质量.     

一种变截面拉延筋新工艺及其在回弹控制中的应用

在薄板冲压成形工艺中,引入了一种变截面拉延筋新工艺,对该拉延筋的阻力模型进行了分析,并以汽车外覆盖件为研究对象,根据板料成形特点及回弹规律,对顶盖冲压成形进行了回弹仿真分析.在回弹仿真过程中,该拉延筋对冲压件的成形有着显著的影响,使之得到充分的延展,大大提高了覆盖件的成形质量.仿真结果显示,采用变截面拉延筋新工艺,可以有效控制浅冲压件拉延成形的回弹,对实际生产中制定合理的冲压工艺方案具有一定的指导意义.     

汽车加油口盖组合成形工艺

针对传统的成形工艺易造成汽车零件厚度大幅减薄,致使零件成形后刚度降低的问题,采用组合成形工艺对该零件进行制造,即在预成形阶段采用液压成形,在成形阶段用冲压成形,通过数值模拟与试验设计相结合的方法,确定预成形阶段中预成形高度、预成形压边力、板料的尺寸、拉延筋阻力对成形质量的影响程度;利用响应面法建立各影响因素与目标之间的函数关系,通过遗传算法对该函数关系进行寻优计算,从而确定优化的参数组合,并通过试制验证了该组合工艺成形的可行性.     

基于回弹控制的汽车横梁拉延成形工艺多目标优化研究

为研究工艺参数对板料成形及回弹过程的影响,文章以某汽车横梁为研究对象,结合均匀设计与响应面方法,建立等效拉延筋阻力与塑性变形裕度和板厚不均匀度之间的数学模型.采用多目标遗传算法对其进行优化,优化时综合运用并列选择法、最佳个体保留策略和基于小生境技术的共享函数法,获得Pareto最优解集,通过定义满意度函数选出了满意解;为验证优化结果的准确性,对满意解进行有限元模拟验证,结果表明,满意解下汽车横梁的回弹量得到有效控制.     

基于CAE仿真的冲压回弹影响因素研究

回弹的计算是板料成型数值模拟中的一个极具挑战性课题。本文探讨了回弹的产生机理,并运用仿真计算的方法,系统地研究了弯曲曲率半径、摩擦系数、拉廷筋、压边力、板料厚度和材料性能等因素对冲压件回弹的影响,仿真计算结果表明：压边力时回弹的抑制效果最为明显,其次拉延筋时回弹也有很大的影响。通过对这些因素影响回弹效果的比较,对于生产中制定合理的冲压工艺方案,控制和减少冲压件的回弹、提高产品的尺寸精度有重要指导意义和实用价值。     

拉延筋对板料成形及回弹影响的数值模拟

回弹现象是汽车覆盖件生产制造过程中普遍存在的问题,直接影响着零件质量。文章提出5种拉延筋的几何模型,以U型板拉延过程为例,基于Dynaform仿真平台建立有限元分析模型,对其成形过程进行数值模拟及回弹分析,并进行实验验证。仿真结果表明,5种几何模型的拉延筋能够提高板料的塑性变形,对板料的成形性有积极影响,且均能够有效地控制板料回弹。实验结果验证了数值模拟的准确性,从而证明5种几何形状的拉延筋对该零件回弹控制效果较好,可用于指导实际生产。     

板料回弹控制的成形工艺面多目标优化

针对高强度板成形后回弹大的问题,以工件回弹前后对应节点的位移偏差和等效塑性应变裕度最小化为目标,以板料最大增厚率和最小减薄率为约束条件,建立基于车身侧外板回弹控制的工艺面多目标优化模型.采用实验设计(DOE)和径向基函数(RBF)神经网络方法建立优化代理模型,对均匀实验设计方案进行改进以提高优化精度,并与未改进的RBF神经网络和响应面(RSM)代理模型的优化结果进行对比分析.结果表明,建立的多目标优化模型是合理的,改进RBF神经网络代理模型的优化精度较高,在所抽取的满意解中,回弹和等效塑性应变裕度目标函数的相对误差分别为15.9%和2.2%.与实验设计中回弹量最大的样本方案相比,优化后车身侧外板回弹量减少5.149 2 mm.     

基于遗传算法的变压边力模型及其在回弹控制中的应用

为尽可能地减少回弹对冲压件质量的影响,采用Hughes和Liu提出的适用于非线性的二维壳单元来开发冲压和回弹的计算程序．在准确预测回弹量的前提下,提出了一种基于遗传算法的变压边力模型用于回弹控制．与常压边力模型相比,回弹得到很好控制,能够得到更好的成型结果．     

校正力对宽板弯曲回弹影响规律的研究

为了简单有效地控制高强度钢的回弹,研究了校正力对板料弯曲回弹的影响.根据校正弯曲受力特点,在考虑了应力-应变分布、受力边界条件、刚塑性材料模型和梅西屈服准则的基础上,建立了校正弯曲下的回弹预测模型,确立了校正力和回弹之间的对应关系.进一步采用自制的1t伺服压力机进行了试验,结果表明：增大校正力能有效降低回弹,回弹预测值和试验值一致,校正弯曲回弹预测模型能够提供较为真实的近似解;合理设置校正力可以有效控制和稳定回弹,为高强钢的回弹控制提供了简单有效的措施;回弹预测模型建立了校正弯曲力和回弹之间的定量关系,为模具及工艺参数的设置提供了可靠的依据.     

不锈钢管材弯曲成形回弹预测模型研究

为提高管材弯曲成形回弹预测精度,对回弹预测模型构建进行了研究.在1Cr18Ni9Ti不锈钢管材拉伸实验的基础上,提出并建立了分段非线性σ-ε模型,进而利用弹塑性变形理论构建了基于σ-ε关系的回弹预测模型,推导了回弹近似计算公式,并且对回弹影响因素进行了分析研究.实验结果表明,回弹预测结果与实验数据吻合较好,验证了理论分析的正确性和模型的有效性.     

某型飞机地面压力加油控制面板舱的优化设计

根据控制盒，预检开关以及飞机的实际结构，采用优化设计的方法，建立了压力加油控制面板舱优化设计的数学模型，以参数型惩罚函数形成了增广的目标函数，确定了控制面板舱的优化设计参数，得到了优化设计方法，此方案已应用到飞机的实际结构改装之中。     

基于遗传神经网络的数字化渐进成形回弹预测

针对传统BP神经网络具有易陷入局部极小等缺陷,采用遗传算法(GA)对BP神经网络(初始权值、阈值)进行了优化,将人工智能技术和激光扫描测量技术有机结合,建立了金属板材数字化渐进成形回弹预测的遗传神经网络模型,对计算结果与BP神经网络预测结果进行比较,表明遗传神经网络预测值与实测值之间具有很高的相关性和精确度,该模型可用于预测渐进成形工艺参数与回弹量之间的映射关系,为金属板材数字化渐进成形回弹量的预测开辟了一条新的途径.     

Inconel 718合金O形环的高温压扁弹塑性行为

对Inconel 718合金O形环试样进行了压扁-回弹试验研究,考察了本构模型各参数对O形环回弹量的影响．结果表明,先前低压缩比的加载历史对O形环后继高压缩比的回弹量没有影响;温度对O形环回弹量有一定程度影响;在压缩比为6％～30％,O形环回弹量与压缩比呈抛物律关系．运用ANSYS程序的接触分析功能,基于NLISO非线性等向强化本构模型对常温下O形环压扁-回弹过程的数值模拟结果与试验结果吻合较好．