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文檔簡介
1、汽車沖壓件具有表面質(zhì)量高、輪廓尺寸大、形狀復(fù)雜等特點(diǎn)。對于大型沖壓件,一般都會包含拉延工序,這也是后續(xù)工序的基礎(chǔ)。但在拉延成形過程中較常出現(xiàn)拉裂、起皺和成形不足等缺陷。隨著日益激烈的市場環(huán)境,要求企業(yè)在提高沖壓成形質(zhì)量的同時(shí)還需縮短模具制造周期。
傳統(tǒng)的模具開發(fā)一般采用“試錯(cuò)法”這種方法不僅耗費(fèi)大量的人力和財(cái)力,而且局限于針對形狀簡單的沖壓件,過于依賴操作人員的經(jīng)驗(yàn)和技能,導(dǎo)致模具開發(fā)周期長,制約模具工業(yè)的發(fā)展。隨著彈塑性
2、力學(xué)基本理論和有限元方法的發(fā)展與不斷完善,一些大型模具公司正在探索效率更高的模具開發(fā)方法。本文正是在天津汽車模具股份有限公司實(shí)際生產(chǎn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合數(shù)值模擬分析技術(shù),探索適用于車身沖壓件成形過程的優(yōu)化方法,以便提高模具開發(fā)周期和產(chǎn)品成形質(zhì)量,最終達(dá)到提高企業(yè)競爭力的目的。
本文主要包括以下幾方面的內(nèi)容:
(1)論述了車身沖壓件成形性優(yōu)化方法的國內(nèi)外動態(tài),基于國內(nèi)外數(shù)值模擬方法與優(yōu)化技術(shù),結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目需要,提
3、出本課題研究的目的、意義和技術(shù)路線,同時(shí)簡要闡述了彈塑性有限元基礎(chǔ);
(2)比較了多目標(biāo)優(yōu)化過程中不同優(yōu)化方法與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的優(yōu)缺點(diǎn),并結(jié)合本文研究特點(diǎn)最終選擇拉丁超立方進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),多項(xiàng)式響應(yīng)面法進(jìn)行近似模型構(gòu)建;
(3)結(jié)合工程實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),總結(jié)了成形過程中普遍存在的缺陷及其產(chǎn)生機(jī)理;概括了板料成形的工藝知識、設(shè)計(jì)規(guī)范等內(nèi)容,并將設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)約束。提出了影響沖壓件成形質(zhì)量的若干設(shè)計(jì)變量,并量化了設(shè)計(jì)
4、變量對目標(biāo)函數(shù)的影響程度;
(4)在優(yōu)化原理的基礎(chǔ)上,以拉裂、起皺、變形不足為評價(jià)函數(shù),對初選沖壓參量下的工藝數(shù)型進(jìn)行優(yōu)化。具體為:通過初始數(shù)模的CAE分析結(jié)果,結(jié)合生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),選擇對成形影響較大的設(shè)計(jì)變量;利用拉丁超立方方法抽取樣本,經(jīng)過CAE模擬分析,借助Matlab得出樣本對應(yīng)的響應(yīng)值;由樣本與響應(yīng)值間的關(guān)系構(gòu)建近似模型,并驗(yàn)證近似模型的精度;根據(jù)先期的模擬結(jié)果為各工藝參數(shù)和目標(biāo)函數(shù)添加合適的約束,結(jié)合遺傳算法求解近似
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