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《板料拉深成形工藝參數(shù)優(yōu)化與翹曲回彈穩(wěn)健設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、申請(qǐng)上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文板料拉深成形工藝參數(shù)優(yōu)化與翹曲回彈穩(wěn)健設(shè)計(jì)學(xué)校:上海交通大學(xué)院系:材料科學(xué)與工程學(xué)院塑性成形技術(shù)與裝備研究院專業(yè):材料工程碩士生:吳召齊研究方向:板料成形數(shù)值模擬與優(yōu)化導(dǎo)師:陳軍教授副導(dǎo)師:李細(xì)鋒副研究員上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院塑性成形技術(shù)與裝備研究院2013年2月DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterPARAMETERSOPTIMIZATIONOFSHEETMETALDRAWINGPROCESSANDROBUSTD
2、ESIGNOFDISTORTIONALSPRINGBACKAuthor:WuZhaoqiSpecialty:MaterialsEngineeringAdvisorI:Prof.CHENJunAdvisorII:Prof.LIXifengInstituteofFormingTechnology&EquipmentSchoolofMaterialsScienceandEngineeringShanghaiJiaoTongUniversityShanghai,P.R.ChinaFebruary27,2013上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要板料拉深成形工藝參數(shù)
3、優(yōu)化與翹曲回彈穩(wěn)健設(shè)計(jì)摘要金屬平板件在汽車、家電等行業(yè)中應(yīng)用十分廣泛。實(shí)際生產(chǎn)中,由于材料參數(shù)的波動(dòng)導(dǎo)致零件不合格一直是企業(yè)中難以解決的問題。結(jié)合有限元技術(shù)和穩(wěn)健設(shè)計(jì)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(jiǎn)單零件和汽車覆蓋件上,對(duì)家電產(chǎn)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(jìn)行穩(wěn)健設(shè)計(jì)時(shí),選擇具有高精度的近似模型一直是研究的重點(diǎn)。金屬平板件的在成形過程中,具有極強(qiáng)的非線性,直接應(yīng)用傳統(tǒng)的二次多項(xiàng)式模型、kriging模型或徑向基函數(shù)模型都存在預(yù)測(cè)精度不足的問題。針對(duì)上述
4、問題,本文在國(guó)家科技重大專項(xiàng)“精密塑性成形技術(shù)與裝備創(chuàng)新能力平臺(tái)”(編號(hào):2011ZX04016-051)和江蘇省科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)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(chǎn)業(yè)化”的支持下,建立了具有較高預(yù)測(cè)精度的近似模型和高效的穩(wěn)健優(yōu)化方法,并成功應(yīng)用于具有多成形特征的平板件的工藝優(yōu)化,主要研究?jī)?nèi)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(diǎn),分析了高斯核寬度參數(shù)的數(shù)學(xué)意義和物理意義,在徑向基函數(shù)模型的基礎(chǔ)上提出了多寬度高斯核函數(shù)模型。利用Rosenbrock函數(shù)對(duì)該模型進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果表明采用多寬度高
5、斯核函數(shù)模型比徑向基函數(shù)模型具有更高的預(yù)測(cè)精度。本文提出了基于多寬度高斯核函數(shù)模型的板料成形工藝參數(shù)優(yōu)化方法。該方法的原理是:通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),確定影響程度參數(shù),利用多寬度高斯核函數(shù)模型建立起設(shè)計(jì)變量與優(yōu)化目標(biāo)之間的函數(shù)關(guān)系,并通過考慮約束的遺傳算法對(duì)近似模型進(jìn)行尋優(yōu),從而得到滿足I上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要約束的最佳工藝參數(shù)。將該方法應(yīng)用于十字形件拉深成形的優(yōu)化設(shè)計(jì)中,成功獲得了壓邊力和摩擦系數(shù)的最佳組合。考慮板料性能參數(shù)的波動(dòng),提出了基于多寬度高斯核函數(shù)模型的板料成形穩(wěn)健設(shè)計(jì)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
6、板件的成形質(zhì)量波動(dòng)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(duì)該方法進(jìn)行了驗(yàn)證,獲得了最佳的壓邊力和摩擦系數(shù)的組合,在該最佳工藝組合條件下,近似模型的預(yù)測(cè)誤差降低到了0.04%。關(guān)鍵詞:平板件,優(yōu)化,多寬度高斯核函數(shù),翹曲回彈,穩(wěn)健設(shè)計(jì)II上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTParametersOptimizationofSheetMetalDrawingProcessandRobustDesignofDistortionalSpringbackABSTRACTFlatstampedpartsarewidelyusedincarind
7、ustryandhouseholdapplianceindustry.Inpracticalproduction,unqualifiedflatstampedpartscausedbyfluctuationofmaterialparametersaredifficultproblemstosolveinenterprises.Itisaneffectivemethodcombinedwithfiniteelementtechnologyandrobustdesigntosolvethatkindofprobleminrecentyears.Thes
8、estudieswerefocusedonsimplepartsandautomobilecoverpart,theres