發(fā)布時間：2021-06-30 07:20

　　壓邊圈結(jié)構(gòu)對改善差溫成形中壓邊圈摩擦、傳熱及材料的流動阻力起著重要的作用。利用水平集理論和Kriging模型,對鎂合金差溫成形中的壓邊圈結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,提出一種偽拉延筋。以NUMISHEET2011十字杯形件為研究對象,建立相應(yīng)的熱力耦合模型,利用相關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù),對有限元模型進(jìn)行驗(yàn)證�；谝徊椒ɡ碚摲辞笥绊戞V合金成形件質(zhì)量的壓邊圈關(guān)鍵區(qū)域,并對該區(qū)域進(jìn)行了重新離散化及處理。以部分節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)為設(shè)計變量,以隨機(jī)水平集值為目標(biāo),建立壓邊圈的Kriging水平集模型。利用初始水平集閾值,對偽拉延筋進(jìn)行設(shè)計。利用拉丁超立方對水平集閾值、凸模溫度和凹模溫度進(jìn)行抽樣,獲得偽拉延筋樣本�；阪V合金差溫成形熱力耦合模型,對相應(yīng)的樣本進(jìn)行有限元仿真分析,獲得鎂合金成形件的成形質(zhì)量,建立水平集閾值與質(zhì)量之間的Kriging模型。利用粒子群算法,對該Kriging模型進(jìn)行優(yōu)化,獲得最佳水平集閾值,實(shí)現(xiàn)偽拉延筋的優(yōu)化。利用最優(yōu)偽拉延筋,進(jìn)行相應(yīng)的差溫成形分析。研究表明,基于水平集理論和Kriging模型,優(yōu)化偽拉延筋能有效地提高成形件的減薄率均勻性。該方法為壓邊圈設(shè)計提供一種有益的指導(dǎo)。 

【文章來源】：機(jī)械工程學(xué)報. 2020,56(12)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

十字杯形件

考慮到十字杯形件的對稱性，為提高計算效率，取其1/4在ABAQUS軟件中進(jìn)行建模。有限元模型中板料的材料參數(shù)如表2所示[12]，其中板料厚度為0.5 mm，板料尺寸如圖2所示。進(jìn)行有限元模擬時，根據(jù)NUMISHEET2011標(biāo)準(zhǔn)考題，凸模、板料和托板的初始溫度設(shè)置為100℃，壓邊圈、凹模初始溫度設(shè)置為250℃。各部件中凸模、凹模、托板和壓邊圈設(shè)置為剛體，板料設(shè)置為變形體。并設(shè)置摩擦因數(shù)為0.05，沖壓行程為18 mm。同時為了提高計算效率，仿真時采用動力顯式算法。為了提高計算精度，板料網(wǎng)格劃分時采用C3D8RT單元，并且板料厚度方向設(shè)置多層網(wǎng)格，網(wǎng)格劃分如圖3所示。整個熱力耦合有限元模型如圖4所示。

進(jìn)行有限元模擬時，根據(jù)NUMISHEET2011標(biāo)準(zhǔn)考題，凸模、板料和托板的初始溫度設(shè)置為100℃，壓邊圈、凹模初始溫度設(shè)置為250℃。各部件中凸模、凹模、托板和壓邊圈設(shè)置為剛體，板料設(shè)置為變形體。并設(shè)置摩擦因數(shù)為0.05，沖壓行程為18 mm。同時為了提高計算效率，仿真時采用動力顯式算法。為了提高計算精度，板料網(wǎng)格劃分時采用C3D8RT單元，并且板料厚度方向設(shè)置多層網(wǎng)格，網(wǎng)格劃分如圖3所示。整個熱力耦合有限元模型如圖4所示。圖4 十字杯形件有限元模型

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于混合近似模型的鎂合金差溫成形壓邊圈結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化[J]. 謝延敏,唐維,黃仁勇,張飛,潘貝貝.  塑性工程學(xué)報. 2018(02)
[2]矩形件分塊壓邊圈拉延成形及拉延模設(shè)計[J]. 李欽生,何俊,劉彥春,丁響林.  鍛壓技術(shù). 2018(03)

碩士論文
[1]基于水平集方法的多材料結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化問題研究[D]. 劉凡兵.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[2]AZ31鎂合金板材溫?zé)岣咚俾时緲?gòu)關(guān)系研究[D]. 薛翠鶴.武漢理工大學(xué) 2010



本文編號：3257309