本文關(guān)鍵詞：鍍鎳薄板沖壓成形過程中的回彈研究及穩(wěn)健設(shè)計(jì)

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【摘要】：隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對板材的性能要求也越來越高,鍍層材料因其具有良好的性能,所以越來越廣泛地作為高性能產(chǎn)品的材料。鍍鎳薄板作為一種常見的鍍層材料,在其沖壓成型加工過程中,不可避免的會產(chǎn)生回彈現(xiàn)象,影響工件的成型精度和后續(xù)的裝配質(zhì)量。因此,對鍍鎳薄板沖壓成型過程中的回彈研究具有很好的意義。本文采用數(shù)值模擬、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證以及優(yōu)化方法對鍍鎳薄板沖壓成形過程中的回彈現(xiàn)象進(jìn)行了探究。具體的研究工作如下:(1)建立鍍鎳薄板沖壓成型的有限元模型,采用DYNAFORM軟件進(jìn)行數(shù)值模擬,得出成型工件回彈前后的角度變化值;并且將鍍鎳薄板在萬能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行沖壓實(shí)驗(yàn),測得成型零件的回彈角度,驗(yàn)證數(shù)值模擬對鍍鎳薄板沖壓成型研究的可靠性。(2)針對壓邊力、摩擦系數(shù)、凸凹模間隙以及沖壓速度對回彈的影響,設(shè)計(jì)了四因素四水平的正交試驗(yàn)方案,運(yùn)用DYNAFORM軟件仿真模擬得到16組不同工藝參數(shù)組合下鍍鎳薄板沖壓成型后的回彈角度。對正交試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行極差和方差分析,得到了工藝參數(shù)對鍍鎳薄板沖壓成形過程中回彈角度的影響規(guī)律。(3)以數(shù)學(xué)算例進(jìn)行驗(yàn)證,比較多寬度高斯核函數(shù)模型和原徑向基函數(shù)模型,得出多寬度高斯核函數(shù)模型比原徑向基函數(shù)模型在預(yù)測精度與擬合精度上的優(yōu)越性。(4)建立鍍鎳薄板沖壓成型回彈的穩(wěn)健設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型。結(jié)合多寬度高斯核函數(shù)模型,對鍍鎳薄板沖壓成形過程中的回彈進(jìn)行穩(wěn)健設(shè)計(jì),得出優(yōu)化后的壓邊力和摩擦系數(shù)。并且在優(yōu)化后的工藝參數(shù)的條件下,進(jìn)行DYNAFORM數(shù)值模擬,驗(yàn)證了基于多寬度高斯核函數(shù)模型的穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法在鍍鎳薄板沖壓成形的回彈研究上是有效的。
【關(guān)鍵詞】：鍍鎳薄板 壓邊力 數(shù)值模擬 穩(wěn)健設(shè)計(jì) 回彈
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG386
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 引言9
• 1.2 鍍層金屬板料概述9-10
• 1.2.1 鍍層板料的定義9
• 1.2.2 鍍層板料的應(yīng)用9-10
• 1.3 板料沖壓回彈的研究狀況10-11
• 1.4 穩(wěn)健設(shè)計(jì)在工程問題中的應(yīng)用11-12
• 1.5 板料成形工藝穩(wěn)健優(yōu)化研究現(xiàn)狀12-14
• 1.6 課題研究意義及主要研究內(nèi)容14-16
• 1.6.1 課題研究意義14
• 1.6.2 主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 鍍鎳薄板沖壓回彈數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究16-29
• 2.1 回彈16-18
• 2.1.1 卸載過程分析16-17
• 2.1.2 回彈的表征17-18
• 2.2 DYNAFORM軟件介紹18-20
• 2.2.1 功能特點(diǎn)19
• 2.2.2 DYNAFORM軟件成形分析流程19-20
• 2.3 回彈有限元數(shù)值模擬20-26
• 2.3.1 有限元模型的建立21-24
• 2.3.2 成型結(jié)果分析24
• 2.3.3 回彈分析24-26
• 2.4 鍍鎳薄板沖壓回彈實(shí)驗(yàn)26-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 鍍鎳薄板沖壓成形回彈工藝參數(shù)研究29-37
• 3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)29-30
• 3.1.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)29-30
• 3.1.2 均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)30
• 3.2 回彈工藝參數(shù)正交試驗(yàn)30-32
• 3.2.1 試驗(yàn)?zāi)康?/span>30
• 3.2.2 因素與水平的選取30-31
• 3.2.3 試驗(yàn)方案31-32
• 3.3 試驗(yàn)結(jié)果分析32-35
• 3.3.1 極差分析32-34
• 3.3.2 方差分析34-35
• 3.4 本章小結(jié)35-37
• 第4章 近似模型的對比與選取37-50
• 4.1 概述37
• 4.2 常見的近似模型及其誤差評估37-41
• 4.2.1 Kriging模型37-38
• 4.2.2 多項(xiàng)式響應(yīng)面模型38-39
• 4.2.3 徑向基函數(shù)模型39-40
• 4.2.4 近似模型的誤差評估40-41
• 4.3 多寬度高斯核函數(shù)模型41-45
• 4.3.1 多寬度高斯核函數(shù)模型的構(gòu)建42
• 4.3.2 數(shù)學(xué)算例驗(yàn)證42-45
• 4.4 遺傳算法45-49
• 4.4.1 遺傳算法原理45-47
• 4.4.2 遺傳算法特點(diǎn)47
• 4.4.3 遺傳算法在約束優(yōu)化問題中的應(yīng)用47-49
• 4.5 本章小結(jié)49-50
• 第5章 鍍鎳薄板沖壓成形回彈穩(wěn)健設(shè)計(jì)50-60
• 5.1 穩(wěn)健設(shè)計(jì)的基本理論50-52
• 5.1.1 產(chǎn)品質(zhì)量定義50
• 5.1.2 質(zhì)量特性影響因素50-51
• 5.1.3 穩(wěn)健設(shè)計(jì)的基本原理和方法51-52
• 5.2 質(zhì)量特性的統(tǒng)計(jì)量分析52-53
• 5.3 基于隨機(jī)模型的穩(wěn)健設(shè)計(jì)53-54
• 5.4 鍍鎳薄板沖壓成型穩(wěn)健設(shè)計(jì)54-59
• 5.4.1 沖壓成型工藝穩(wěn)健設(shè)計(jì)流程54
• 5.4.2 影響板料成形質(zhì)量的因素54-55
• 5.4.3 優(yōu)化約束與優(yōu)化目標(biāo)55
• 5.4.4 因素篩選試驗(yàn)方案55-57
• 5.4.5 構(gòu)建響應(yīng)面57-58
• 5.4.6 優(yōu)化和驗(yàn)證58-59
• 5.5 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論與展望60-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 致謝65-66
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果66

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本文編號：934863