板料拉深成形工藝參數(shù)優(yōu)化與翹曲回彈穩(wěn)健設(shè)計(jì).pdf

1、金屬平板件在汽車、家電等行業(yè)中應(yīng)用十分廣泛。實(shí)際生產(chǎn)中，由于材料參數(shù)的波動(dòng)導(dǎo)致零件不合格一直是企業(yè)中難以解決的問(wèn)題。結(jié)合有限元技術(shù)和穩(wěn)健設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法是近年來(lái)解決這類問(wèn)題的有效途徑。這些研究主要集中在簡(jiǎn)單零件和汽車覆蓋件上，對(duì)家電產(chǎn)品中的平板件的研究很少。這類平板件具有許多非均勻分布的局部成形特征，與汽車覆蓋件有很大的不同。在進(jìn)行穩(wěn)健設(shè)計(jì)時(shí)，選擇具有高精度的近似模型一直是研究的重點(diǎn)。金屬平板件的在成形過(guò)程中，具有極強(qiáng)的非線性，直接應(yīng)用傳

2、統(tǒng)的二次多項(xiàng)式模型、kriging模型或徑向基函數(shù)模型都存在預(yù)測(cè)精度不足的問(wèn)題。
　　針對(duì)上述問(wèn)題，本文在國(guó)家科技重大專項(xiàng)“精密塑性成形技術(shù)與裝備創(chuàng)新能力平臺(tái)”（編號(hào)：2011ZX04016-051）和江蘇省科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目“大型平板顯示終端金屬部件高速高精成套沖壓模具開(kāi)發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”的支持下，建立了具有較高預(yù)測(cè)精度的近似模型和高效的穩(wěn)健優(yōu)化方法，并成功應(yīng)用于具有多成形特征的平板件的工藝優(yōu)化，主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　為了提高板

3、料成形優(yōu)化問(wèn)題的建模精度，本文通過(guò)比較三種主流近似模型的優(yōu)缺點(diǎn)，分析了高斯核寬度參數(shù)的數(shù)學(xué)意義和物理意義，在徑向基函數(shù)模型的基礎(chǔ)上提出了多寬度高斯核函數(shù)模型。利用Rosenbrock函數(shù)對(duì)該模型進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果表明采用多寬度高斯核函數(shù)模型比徑向基函數(shù)模型具有更高的預(yù)測(cè)精度。
　　本文提出了基于多寬度高斯核函數(shù)模型的板料成形工藝參數(shù)優(yōu)化方法。該方法的原理是：通過(guò)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，確定影響程度參數(shù)，利用多寬度高斯核函數(shù)模型建立起設(shè)計(jì)變量與

4、優(yōu)化目標(biāo)之間的函數(shù)關(guān)系，并通過(guò)考慮約束的遺傳算法對(duì)近似模型進(jìn)行尋優(yōu)，從而得到滿足約束的最佳工藝參數(shù)。將該方法應(yīng)用于十字形件拉深成形的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，成功獲得了壓邊力和摩擦系數(shù)的最佳組合。
　　考慮板料性能參數(shù)的波動(dòng)，提出了基于多寬度高斯核函數(shù)模型的板料成形穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法，以尋求能使平板件翹曲回彈最優(yōu)的成形工藝，并且在該工藝條件下，平板件的成形質(zhì)量波動(dòng)最小。以具有許多非均勻分布凸起特征的金屬平板件為例，對(duì)該方法進(jìn)行了驗(yàn)證，獲得了最佳的壓邊