熱擠壓模具是鋁型材生產(chǎn)過程中的關鍵部分,它對產(chǎn)品質量和生產(chǎn)效率以及成本影響很大。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,模具因為磨損而失效占的比例很大。傳統(tǒng)的加工工藝參數(shù)設計制定主要是靠人工經(jīng)驗來設置,隨意性和不確定性比較大,這會導致有時工藝參數(shù)設置不合理,生產(chǎn)中磨損現(xiàn)象嚴重,需要經(jīng)常修模、換模,造成比較大的浪費,不利于企業(yè)降低生產(chǎn)成本。本文針對這些問題,以熱擠壓模具為研究對象,產(chǎn)品為一圓棒料,以降低模具磨損值為關注點,利用DEFORM軟件進行仿真來研究影響模具磨損的主要因素,然后基于這些數(shù)據(jù)用最小二乘支持向量機進行訓練,得到磨損預測模型,實現(xiàn)了對模具的磨損分析和預測功能。最后通過遺傳算法,按照得到的模型,以最小磨損為優(yōu)化目標尋找最優(yōu)工藝參數(shù)。本文具體研究工作如下:（1）根據(jù)鋁型材擠壓生產(chǎn)工藝過程,系統(tǒng)分析了模具溫度、擠壓速度、模具硬度對磨損的影響,揭示了擠壓模具磨損特點及磨損影響因素。（2）針對影響模具磨損的因素,設計了七組實驗方案,用DEFORM-3D有限元軟件進行模擬仿真,通過對模具設置采集點來采集磨損信息,獲得磨損數(shù)據(jù),并針對仿真結果,研究分析了擠壓溫度、速度、模具硬度對模具磨損的影響規(guī)律以及參數(shù)變... 

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
        1.1.1 課題背景
        1.1.2 課題研究意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 鋁型材模具磨損研究現(xiàn)狀
        1.2.2 鋁型材擠壓模具數(shù)值仿真研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究思路、內容與框架
    1.4 本章小結
第二章 鋁型材擠壓模具磨損模型研究
    2.1 鋁型材擠壓工藝過程
        2.1.1 擠壓技術流程及分類
        2.1.2 鋁型材塑性成形工藝
        2.1.3 擠壓工藝的特點及其分類
        2.1.4 模具常見的失效原因
    2.2 磨損及其形式
        2.2.1 粘著磨損與分類
        2.2.2 模具的磨損過程
        2.2.3 粘著磨損模型
    2.3 本章小結
第三章 擠壓模具磨損影響因素分析
    3.1 有限元法的基本理論
        3.1.1 鋁型材塑性成形數(shù)值模擬
        3.1.2 DEFORM-3D介紹
    3.2 擠壓模具磨損仿真與計算
        3.2.1 有限元模擬參數(shù)的確定
        3.2.2 材料模型及摩擦模型
        3.2.3 實驗方案設計
        3.2.4 實驗數(shù)據(jù)
    3.3 磨損影響因素分析與討論
        3.3.1 擠出速度對模具磨損的影響
        3.3.2 模具溫度對模具磨損的影響
        3.3.3 模具硬度對模具磨損的影響
        3.3.4 擠壓力對模具磨損的影響
    3.4 結論分析
    3.5 本章小結
第四章 基于最小二乘支持向量機的模型建立
    4.1 最小二乘支持向量機
        4.1.1 支持向量機簡介
        4.1.2 最小二乘支持向量機回歸算法
        4.1.3 LS-SVM預測模型的建立
        4.1.4 仿真結果
    4.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡
        4.2.1 BP網(wǎng)絡建模流程
        4.2.2 仿真結果
    4.3 結論分析
    4.4 本章小結
第五章 基于遺傳算法的擠壓工藝參數(shù)優(yōu)化設計
    5.1 遺傳算法
        5.1.1 遺傳算法的主要內容
        5.1.2 遺傳算法的執(zhí)行步驟
        5.1.3 MATLAB中遺傳算法工具箱的介紹
    5.2 擠壓工藝參數(shù)單目標優(yōu)化實驗及結果
        5.2.1 優(yōu)化模型
        5.2.2 優(yōu)化結果
    5.3 本章小結
總結與展望
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于數(shù)值模擬杯套的溫擠壓成形工藝研究及模具磨損分析[J]. 王培安,吳淑芳,苗潤忠,陳卜寧,郭歡歡,朱麗麗.  模具制造. 2017(10)
[2]CAE軟件在鋁型材擠壓模擬分析中的應用比較[J]. 曾文浩,魏剛,鄧小亮,鄒亮.  模具工業(yè). 2017(04)
[3]鋁型材分流模結構對擠壓力的影響分析[J]. 鄧汝榮,黃雪梅,鄖鵬.  模具工業(yè). 2016(05)
[4]基于支持向量機的模具磨損預測[J]. 鄭茂波,顏文勇.  成都工業(yè)學院學報. 2015(04)
[5]基于Archard理論的擠壓次數(shù)對模具磨損量的影響分析[J]. 林高用,馮迪,鄭小燕,楊偉,孫利平.  中南大學學報(自然科學版). 2009(05)
[6]鋁型材擠出速度對模具磨損程度的影響[J]. 彭必友,殷國富,傅建,蔡鵬.  中國有色金屬學報. 2007(09)
[7]基于RBF核函數(shù)的支持向量機參數(shù)選擇[J]. 林升梁,劉志.  浙江工業(yè)大學學報. 2007(02)
[8]工藝參數(shù)對鋁型材擠壓變形規(guī)律的影響[J]. 閆洪,夏巨諶,李志剛,董湘懷,楊國泰,何成宏.  中國有色金屬學報. 2002(06)

博士論文
[1]基于遺傳算法和準則法的高層建筑結構優(yōu)化設計研究[D]. 陸海燕.大連理工大學 2009

碩士論文
[1]熱鍛模具磨損有限元分析與優(yōu)化[D]. 李寶聚.山東大學 2015
[2]SiCp/AZ91復合材料薄壁管材的熱擠壓成型工藝及組織與性能研究[D]. 董成才.哈爾濱工業(yè)大學 2010
[3]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡硅熱法煉鎂工藝參數(shù)的優(yōu)化研究[D]. 劉金平.南昌大學 2006
[4]擠壓模具的摩擦學優(yōu)化設計[D]. 孫憲萍.合肥工業(yè)大學 2005



本文編號：3702595