本文關鍵詞：板料拉深成形工藝參數優(yōu)化與翹曲回彈穩(wěn)健設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《上海交通大學》 2013年

板料拉深成形工藝參數優(yōu)化與翹曲回彈穩(wěn)健設計

吳召齊  

【摘要】：金屬平板件在汽車、家電等行業(yè)中應用十分廣泛。實際生產中，由于材料參數的波動導致零件不合格一直是企業(yè)中難以解決的問題。結合有限元技術和穩(wěn)健設計的優(yōu)化方法是近年來解決這類問題的有效途徑。這些研究主要集中在簡單零件和汽車覆蓋件上，對家電產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。在進行穩(wěn)健設計時，選擇具有高精度的近似模型一直是研究的重點。金屬平板件的在成形過程中，具有極強的非線性，直接應用傳統(tǒng)的二次多項式模型、kriging模型或徑向基函數模型都存在預測精度不足的問題。 針對上述問題，本文在國家科技重大專項“精密塑性成形技術與裝備創(chuàng)新能力平臺”（編號：2011ZX04016-051）和江蘇省科技成果轉化項目“大型平板顯示終端金屬部件高速高精成套沖壓模具開發(fā)及產業(yè)化”的支持下，建立了具有較高預測精度的近似模型和高效的穩(wěn)健優(yōu)化方法，并成功應用于具有多成形特征的平板件的工藝優(yōu)化，主要研究內容如下： 為了提高板料成形優(yōu)化問題的建模精度，本文通過比較三種主流近似模型的優(yōu)缺點，分析了高斯核寬度參數的數學意義和物理意義，在徑向基函數模型的基礎上提出了多寬度高斯核函數模型。利用Rosenbrock函數對該模型進行了驗證，結果表明采用多寬度高斯核函數模型比徑向基函數模型具有更高的預測精度。 本文提出了基于多寬度高斯核函數模型的板料成形工藝參數優(yōu)化方法。該方法的原理是：通過正交試驗設計，確定影響程度參數，，利用多寬度高斯核函數模型建立起設計變量與優(yōu)化目標之間的函數關系，并通過考慮約束的遺傳算法對近似模型進行尋優(yōu)，從而得到滿足約束的最佳工藝參數。將該方法應用于十字形件拉深成形的優(yōu)化設計中，成功獲得了壓邊力和摩擦系數的最佳組合。 考慮板料性能參數的波動，提出了基于多寬度高斯核函數模型的板料成形穩(wěn)健設計方法，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，平板件的成形質量波動最小。以具有許多非均勻分布凸起特征的金屬平板件為例，對該方法進行了驗證，獲得了最佳的壓邊力和摩擦系數的組合，在該最佳工藝組合條件下，近似模型的預測誤差降低到了0.04%。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TG386.32
【目錄】：

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