發(fā)布時間：2021-07-06 08:31

　　針對汽車覆蓋件拉延成形中容易產(chǎn)生起皺、破裂、拉延不充分的問題,以汽車引擎蓋外板為例,提出了一種正交試驗設計和二次多項式逐步回歸相結合的多目標優(yōu)化方法。首先,運用單因素變量法研究了工藝參數(shù)對拉延成形質量的影響,得出主要影響因素;其次,針對各因素進行正交試驗設計,應用二次多項式逐步回歸法對試驗數(shù)據(jù)進行擬合,得到二次多項式代理模型,并對代理模型精度進行分析;然后,構造多目標優(yōu)化模型,以加權函數(shù)最小為優(yōu)化目標,得出在保證拉延成形充分的前提下,最大增厚率的最小值以及所對應的工藝參數(shù)組合;最后,應用優(yōu)化后的工藝參數(shù)進行模擬仿真,獲得了良好的拉延成形效果。研究結果表明,使用優(yōu)化后的工藝參數(shù)進行試模,獲得的引擎蓋外板的最大減薄率為16. 837%,最大增厚率為10. 171%,成形質量較好;應用基于正交試驗設計和二次多項式逐步回歸的多目標優(yōu)化方法夠控制和預測成形質量、減少試模次數(shù)、降低生產(chǎn)成本,為此類零件的研究提供了參考,具有指導和借鑒意義。 

【文章來源】：鍛壓技術. 2020,45(07)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

各因素對最大減薄率的影響

以汽車引擎蓋外板為研究對象，引擎蓋外板的三維模型如圖1所示。該零件屬于汽車外觀件，具有尺寸大、造型復雜、表面質量要求高等特點。根據(jù)汽車覆蓋件技術的要求，零件成形后的最大減薄率低于25%，最大增厚率低于5%，零件沒有起皺、破裂、拉延不充分等沖壓缺陷[12]。引擎蓋外板的沖壓成形工藝主要包括落料、拉延、修邊、沖孔、翻邊、整形等。其中，拉延成形工序是確保汽車引擎蓋外板成形質量最重要的工序。該工件采用的材料為冷軋鋼板DC04，厚度為0.8 mm。材料性能參數(shù)為:屈服強度為204 MPa，抗拉強度為357.8 MPa，硬化指數(shù)為0.211，各項異性系數(shù)為1.62，密度為7.85 g·cm-3，楊氏模量為2.07×105MPa，泊松比為0.3。

采用單因素變量法來研究各工藝參數(shù)對拉延成形極限、最大減薄率Y1和最大增厚率Y2的影響，確定拉延成形質量的主要影響因素及其水平范圍。選取壓邊力A、摩擦系數(shù)B、沖壓速度C、凸凹模間隙D、拉延筋高度E、拉延筋寬度F、拉延筋槽間隙G、拉延筋槽圓角半徑H這8個工藝參數(shù)作為影響因素，以得到成形較好的沖壓零件為目標，最大減薄率超過25%則判定沖壓件破裂，最大增厚率超過5%則判定沖壓件起皺，沖壓件是否拉延充分則通過成形極限圖來判定。各因素對最大減薄率的影響如圖3所示，對最大增厚率的影響如圖4所示。其中，A1～A5表示壓邊力取值，B1～B5表示摩擦系數(shù)取值，C1～C5表示沖壓速度取值，D1～D5表示凸凹模間隙取值，E1～E5表示拉延筋高度取值，F(xiàn)1～F5表示拉延筋寬度取值，G1～G5表示拉延筋槽間隙取值，H1～H5表示拉延筋槽圓角半徑取值。圖3 各因素對最大減薄率的影響

【參考文獻】：
期刊論文
[1]汽車座椅側板沖壓成形分析及參數(shù)優(yōu)化[J]. 莫榮珍.  鍛壓技術. 2019(10)
[2]基于遺傳算法的防撞鋼梁熱沖壓成形工藝優(yōu)化[J]. 林浩波,劉軍輝,吳立國.  塑性工程學報. 2019(05)
[3]某汽車后地板橫梁沖壓成形數(shù)值模擬及參數(shù)優(yōu)化[J]. 莫明立.  鍛壓技術. 2019(06)
[4]基于Dynaform的鋁合金汽車地板梁成形分析及工藝參數(shù)優(yōu)化[J]. 臧其其,閆華軍,張雙杰,馬世博.  塑性工程學報. 2019(02)
[5]基于評價函數(shù)的車身覆蓋件成形工藝參數(shù)優(yōu)化[J]. 李雷.  鍛壓技術. 2018(11)
[6]基于CAE和灰色關聯(lián)的汽車前門外板沖壓成形工藝參數(shù)多目標優(yōu)化[J]. 朱超,王雷剛,黃瑤.  鍛壓技術. 2018(08)
[7]汽車C柱內(nèi)板上段拉延成形工藝優(yōu)化[J]. 祝陽,王勻,劉克素,唐書浩.  鍛壓技術. 2018(06)
[8]基于Autoform軟件的沖壓成形工藝參數(shù)優(yōu)化[J]. 周均,王勇.  兵器材料科學與工程. 2017(01)
[9]基于響應面法的拉延成形參數(shù)優(yōu)化[J]. 熊煜,周杰,王輝,向榮,陶亞平.  兵器材料科學與工程. 2016(05)
[10]基于GS理論和神經(jīng)網(wǎng)絡遺傳算法函數(shù)尋優(yōu)的板料成形優(yōu)化[J]. 熊文韜,劉泓濱,李華文.  機械設計與研究. 2016(02)



本文編號：3267900