【摘要】：隨著制造業(yè)的快速發(fā)展,高經(jīng)濟(jì)效率和高質(zhì)量的生產(chǎn)設(shè)計(jì)工藝是制造企業(yè)的生產(chǎn)目標(biāo)。近年來,將基于最優(yōu)化技術(shù)的設(shè)計(jì)方法運(yùn)用到精密鍛造設(shè)計(jì)工藝方案生產(chǎn)中取得了可行性成果。本文以法蘭式萬向節(jié)工藝設(shè)計(jì)為例,采用精密鍛造技術(shù)、數(shù)值模擬、結(jié)合支持向量機(jī)評估建模、改進(jìn)遺傳算法優(yōu)化方法理論對法蘭式萬向節(jié)傳動件的成形工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化,并針對優(yōu)化后最優(yōu)組合成形工藝設(shè)計(jì)方案進(jìn)行生產(chǎn)驗(yàn)證,為精密鍛造工藝設(shè)計(jì)方案提供新的科學(xué)設(shè)計(jì)方法。首先,針對法蘭式萬向節(jié)的鍛造成形工藝及實(shí)際生產(chǎn)中存在的問題,設(shè)計(jì)了兩種不同的成形工藝方案。利用有限元軟件Deform模擬了兩種不同方案的成形工藝過程并對其進(jìn)行分析。根據(jù)分析結(jié)果,認(rèn)為方案二模具應(yīng)力、凹模累積磨損量及最大成形載荷相對更小、填充完整、生產(chǎn)缺陷少。在確定方案二后,對沖頭開始反擠的位置和不同預(yù)設(shè)計(jì)形狀進(jìn)行數(shù)值模擬分析產(chǎn)生缺陷的機(jī)理,為研究終成形鍛件質(zhì)量的影響因素及減少鍛件缺陷,最后選擇了預(yù)設(shè)計(jì)鍛件的三個影響幾何參數(shù)為設(shè)計(jì)變量,以凹模累積磨損量、最大成形載荷為目標(biāo)設(shè)計(jì)了拉丁超立方試驗(yàn)并進(jìn)行了數(shù)值模擬。其次,將數(shù)值模擬獲得的數(shù)據(jù)作為學(xué)習(xí)樣本集導(dǎo)入到支持向量機(jī)評估模型中進(jìn)行訓(xùn)練,進(jìn)而建立了數(shù)據(jù)評估模型,利用改進(jìn)遺傳算法基于Matlab軟件工具箱進(jìn)行尋優(yōu),獲得了Pareto前端非劣解集,獲取決策優(yōu)化后最優(yōu)組合成形工藝設(shè)計(jì)方案。將優(yōu)化后的預(yù)成形設(shè)計(jì)方案的數(shù)值模擬結(jié)果,與優(yōu)化前的工藝設(shè)計(jì)方案對比,凹模累積磨損量降低約46.6%,最大成形載荷降低了65.2%。最后,根據(jù)優(yōu)化后的預(yù)成形工藝設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)了法蘭式萬向節(jié)模鍛成形的模具,并進(jìn)行了生產(chǎn)驗(yàn)證,凹模壽命從5000件提高到了7500件;反擠壓最大成形載荷從3000ton降低到了1500ton,且良品率高。本文結(jié)合統(tǒng)計(jì)學(xué)理論獲取法蘭式萬向節(jié)傳動件優(yōu)化后最優(yōu)組合成形工藝設(shè)計(jì)方案。該成形工藝設(shè)計(jì)不僅良品率高,減少凹模磨損、降低最大成形載荷,且該研究方法縮短設(shè)計(jì)周期。此研究成果及其優(yōu)化設(shè)計(jì)方法為后續(xù)鍛造過程的鍛件生產(chǎn)成形工藝設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)理論與可行性實(shí)踐依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U466
【圖文】：

于改進(jìn)遺傳算法的法蘭式萬向節(jié)工藝優(yōu)化及模具設(shè)的結(jié)構(gòu)軸式這兩種等速萬向節(jié)是世界范圍內(nèi)最廣泛 1.1 所示，其主要由 1-外形殼、2-形套、3-種常用的等速萬向節(jié)，圖 1.2 所示為其結(jié)構(gòu)4-三樞軸、5-滾針外擋圈、6-墊圈等組成。

目前球籠式和三樞軸式這兩種等速萬向節(jié)是世界范圍內(nèi)最廣泛應(yīng)用的等速萬向節(jié)�；\式等速萬向節(jié)如圖 1.1 所示，其主要由 1-外形殼、2-形套、3-鋼球和 4-保持架構(gòu)成樞軸式萬向節(jié)是另一種常用的等速萬向節(jié)，圖 1.2 所示為其結(jié)構(gòu)圖，主要由 1-筒形殼球形套圈、3-滾針、4-三樞軸、5-滾針外擋圈、6-墊圈等組成。圖 1.1 球籠式等速萬向節(jié)Figure 1.1 Rezzpa universal joint

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2733974