板料拉深成形工艺参数优化与翘曲回弹稳健设计

发布时间：2016-12-08 14:14

  本文关键词：板料拉深成形工艺参数优化与翘曲回弹稳健设计，由笔耕文化传播整理发布。

《上海交通大学》 2013年

板料拉深成形工艺参数优化与翘曲回弹稳健设计

吴召齐  

【摘要】：金属平板件在汽车、家电等行业中应用十分广泛。实际生产中，由于材料参数的波动导致零件不合格一直是企业中难以解决的问题。结合有限元技术和稳健设计的优化方法是近年来解决这类问题的有效途径。这些研究主要集中在简单零件和汽车覆盖件上，对家电产品中的平板件的研究很少。这类平板件具有许多非均匀分布的局部成形特征，与汽车覆盖件有很大的不同。在进行稳健设计时，选择具有高精度的近似模型一直是研究的重点。金属平板件的在成形过程中，具有极强的非线性，直接应用传统的二次多项式模型、kriging模型或径向基函数模型都存在预测精度不足的问题。 针对上述问题，本文在国家科技重大专项“精密塑性成形技术与装备创新能力平台”（编号：2011ZX04016-051）和江苏省科技成果转化项目“大型平板显示终端金属部件高速高精成套冲压模具开发及产业化”的支持下，建立了具有较高预测精度的近似模型和高效的稳健优化方法，并成功应用于具有多成形特征的平板件的工艺优化，主要研究内容如下： 为了提高板料成形优化问题的建模精度，本文通过比较三种主流近似模型的优缺点，分析了高斯核宽度参数的数学意义和物理意义，在径向基函数模型的基础上提出了多宽度高斯核函数模型。利用Rosenbrock函数对该模型进行了验证，结果表明采用多宽度高斯核函数模型比径向基函数模型具有更高的预测精度。 本文提出了基于多宽度高斯核函数模型的板料成形工艺参数优化方法。该方法的原理是：通过正交试验设计，确定影响程度参数，，利用多宽度高斯核函数模型建立起设计变量与优化目标之间的函数关系，并通过考虑约束的遗传算法对近似模型进行寻优，从而得到满足约束的最佳工艺参数。将该方法应用于十字形件拉深成形的优化设计中，成功获得了压边力和摩擦系数的最佳组合。 考虑板料性能参数的波动，提出了基于多宽度高斯核函数模型的板料成形稳健设计方法，以寻求能使平板件翘曲回弹最优的成形工艺，并且在该工艺条件下，平板件的成形质量波动最小。以具有许多非均匀分布凸起特征的金属平板件为例，对该方法进行了验证，获得了最佳的压边力和摩擦系数的组合，在该最佳工艺组合条件下，近似模型的预测误差降低到了0.04%。

【关键词】：
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TG386.32
【目录】：

下载全文 更多同类文献

CAJ全文下载

(如何获取全文？ 欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 汤禹成;陈军;;基于支持向量机和重要度抽样的高强度钢板冲压成形工艺稳健设计[J];材料科学与工艺;2010年05期

2 赵晓东,朱茂桃,何志刚,方井柱;应用均匀设计方法提高筒形件的成形质量[J];锻压技术;2005年03期

3 谢汐;孙成智;张卫刚;;材料参数及工艺参数对盒形件成形性能的影响研究[J];金属成形工艺;2003年01期

4 包友霞,徐伟力,刘罡,林忠钦;薄板成形中变压边力优化设计方法[J];机械工程学报;2001年02期

5 林忠钦,刘罡,李淑慧,倪军;应用正交试验设计提高U形件的成形精度[J];机械工程学报;2002年03期

6 李宏烨;庄新村;赵震;;材料常用流动应力模型研究[J];模具技术;2009年05期

7 孙成智,陈关龙,林忠钦,张卫刚;基于数值模拟的变压边力优化设计[J];上海交通大学学报;2004年07期

8 刘林虎,李淑慧,林忠钦,陈关龙;基于压边力设计的高强度钢板成形方法[J];上海交通大学学报;2005年07期

9 谢延敏;于沪平;陈军;阮雪榆;;基于灰色系统理论的冲压成形稳健设计[J];上海交通大学学报;2007年04期

10 夏欣,卫原平,李发致,任吉;板料冲压成形工艺参数的计算机优化[J];上海交通大学学报;1999年02期

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 谢延敏;基于Kriging模型和灰色关联分析的板料成形工艺稳健优化设计研究[D];上海交通大学;2007年

2 安治国;径向基函数模型在板料成形工艺多目标优化设计中的应用[D];重庆大学;2009年

3 汤禹成;高强度钢板料拉深成形工艺稳健设计及模具结构拓扑优化[D];上海交通大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 马家鑫;大型平板类冲压件非均匀局部变形诱发翘曲回弹的预测与控制方法研究[D];上海交通大学;2011年

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 傅光耀;王浩;;薄钢铺板对平台主梁变形影响的试验研究和分析[J];四川建筑科学研究;2006年02期

2 常玉珍;吴敏哲;;组合肋壳几何非线性分析[J];四川建筑科学研究;2006年05期

3 王青;徐港;;剪力墙结构弹塑性分析的QR法Ⅱ——计算格式、程序及算例[J];四川建筑科学研究;2006年06期

4 王开强;孙飞飞;胡大柱;;多弹簧梁柱单元在空间钢框架非线性分析中的应用[J];四川建筑科学研究;2007年06期

5 王江;周晖;宋雪峰;;变截面工形柱平面内弹塑性极限承载力研究[J];四川建筑科学研究;2008年01期

6 高轩能;李琨;;变截面门式刚架地震反应研究进展[J];四川建筑科学研究;2008年03期

7 肖烨;陈剑毅;易萍华;;自由度匹配技术在框架结构损伤识别中的应用研究[J];四川建筑科学研究;2011年02期

8 方开敏;张宜辉;;基于VB.NET连续梁设计计算程序开发研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年05期

9 阎晓铭;胡守营;王传甲;;深圳某超高层公寓楼结构动力性能研究[J];安徽建筑;2011年04期

10 蒋超;;有限元加筋实体单元求解预应力混凝土梁自振频率方法[J];安徽建筑;2012年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 宫建国;陶钧;曾胜;金涛;;地基平面沉降下的大型石油储罐模态分析[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程（CAE）技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年

2 张应迁;石艳;唐克伦;刘明;;外压容器临界载荷特性研究[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程（CAE）技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年

3 王青平;白武明;王洪亮;;多重网格在二维泊松方程有限元分析中的应用[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届（2011年度）学术年会论文集(上)[C];2012年

4 李同春;朱寿峰;赵兰浩;胡继刚;;考虑坝体与坝肩动力相互作用的坝肩稳定动接触降强算法[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展（2011年）[C];2011年

5 张汉云;张燎军;;基于虚拟裂缝模型的带横缝高拱坝的抗震性能研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展（2011年）[C];2011年

6 韩江洪;王梅芳;马学森;王跃飞;;改进的遗传算法在虚拟企业伙伴选择问题中的应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年

7 赵丽萍;柳串伟;李宗斌;要义勇;;基于递阶多色集合的汽车覆盖件冲压工艺建模的研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年

8 李大卫;郭丽华;王莉;;紧急疏散的嵌套博弈分析[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年

9 纪军;王安华;任增金;;圆沉箱内隔墙的设置方式[A];中国土木工程学会港口工程分会第七届港口工程技术交流会论文集[C];2011年

10 陈亚光;;汽车覆盖件模具开发中的CAE仿真应用[A];科学发展与社会责任（A卷）——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 张红哲;车身概念设计智能CAE关键技术的研究[D];长春理工大学;2010年

2 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年

3 查云飞;类菱形车转向系统研究与分析[D];湖南大学;2010年

4 毛海涛;无限深透水地基上土石坝坝基渗流控制计算方法和防渗措施的研究[D];新疆农业大学;2010年

5 潘健怡;铝合金型材挤压的数值模拟及模具结构优化研究[D];华南理工大学;2010年

6 许兰贵;变壁厚大锥度薄壁铝罐成形关键技术的研究[D];华南理工大学;2010年

7 谭林;基于动力指纹的结构损伤识别可靠度方法研究[D];华南理工大学;2010年

8 孔令启;基于内外圈协同优化策略的间歇化工过程不确定性调度研究[D];华南理工大学;2010年

9 卢兆刚;基于混合FE-SEA方法的汽车薄壁件中频声学特性预测及优化研究[D];浙江大学;2011年

10 王晓鹏;先进三维集成电路（3D-IC）中硅通孔（TSV）和氮化镓（GaN）场效应管中的电—热—力特性研究[D];浙江大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 蒋建军;二维超声无磨料抛光工艺参数优选试验研究[D];河南理工大学;2010年

2 胡婷萍;大厚度电子束焊缝的超声检测及缺陷散射信号的研究[D];南昌航空大学;2010年

3 马飞飞;框架结构轻钢加层的地震反应分析研究[D];山东科技大学;2010年

4 李臻;城市公交车辆智能调度优化研究[D];山东科技大学;2010年

5 王权;起重机减速器变位斜齿轮副有限元仿真分析与研究[D];山东科技大学;2010年

6 程慧;基于神经网络的两类问题研究[D];广西师范学院;2010年

7 夏云清;装载机差速器齿轮的非线性接触与疲劳寿命分析[D];浙江理工大学;2010年

8 王志宽;大直径人工挖孔扩底桩承载力试验研究与工程应用[D];郑州大学;2010年

9 辛栋;纤维增强聚合物复合材料力学性能的数值预测[D];郑州大学;2010年

10 周宇龙;基于遗传算法的堤防材料动力特性反演分析[D];郑州大学;2010年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 朱亚群,徐伟力,杨玉英,林忠钦;冲压仿真中Mindlin壳单元的关键技术问题[J];材料科学与工艺;2000年03期

2 边少锋,Joachim Menz;克立格估计的分析解释与协方差函数的代数确定[J];地球科学;2000年02期

3 张小浩;周鼎武;;径向基函数方法在南泥湾油田勘探中的应用[J];地球物理学进展;2007年01期

4 罗亚军 ,郑静风,张永清,何丹农;板料拉深成形过程中的变压边力技术[J];锻压技术;2003年02期

5 徐金波,董湘怀;基于有限元分析的汽车覆盖件模具设计及优化[J];锻压技术;2004年01期

6 赵晓东,朱茂桃,何志刚,方井柱;应用均匀设计方法提高筒形件的成形质量[J];锻压技术;2005年03期

7 孙成智;罗思东;王东川;柯枫;杜汉斌;;拉深过程中压边力分布实验测量方法与数值模拟[J];锻压技术;2005年06期

8 印雄飞,何丹农,彭颖红,程惊雷,蒋镜昱;板料成形有限元分析中的等拉延筋模型[J];锻压机械;1999年05期

9 刘艳;谢值州;肖华;张冬娟;陈军;;影响板料成形回弹数值模拟精度的因素分析[J];锻压装备与制造技术;2006年05期

10 刘二勇;董湘怀;;LS-DYNA在板料成形仿真中的应用[J];锻压装备与制造技术;2007年01期

中国博士学位论文全文数据库 前7条

1 左孔天;连续体结构拓扑优化理论与应用研究[D];华中科技大学;2004年

2 刘迪辉;薄板冲压回弹仿真计算及应用技术研究[D];湖南大学;2005年

3 雷正保;汽车覆盖件冲压成形CAE技术及其工业应用研究[D];中南大学;2003年

4 张冬娟;板料冲压成形回弹理论及有限元数值模拟研究[D];上海交通大学;2007年

5 谢延敏;基于Kriging模型和灰色关联分析的板料成形工艺稳健优化设计研究[D];上海交通大学;2007年

6 聂昕;汽车板件回弹相关问题的研究[D];湖南大学;2008年

7 张贵宝;高强度薄板拉深模具结构分析关键技术研究及应用[D];上海交通大学;2008年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 彭连平;解决弯曲成形件回弹的一种快速可调机构[J];模具制造;2002年09期

2 李文平,聂绍珉,付宝连;弯曲直梁回弹最小势能原理及其有限元法[J];燕山大学学报;2003年03期

3 谢祖锡,樊昱,倪丁瑞,向青春,白彦华,李英民,王桂华,白秉山;砂型回弹及其机理的探讨[J];中国铸造装备与技术;2003年05期

4 闫洁,褚斌;一种方便易用的整形工具[J];机械工程师;2004年07期

5 李延平,朱东波,卢秉恒;3D复杂形状板料冲压成形回弹误差补偿方法及其实验验证[J];塑性工程学报;2005年03期

6 张国建;保险杠的回弹及调正[J];模具工业;1981年04期

7 邵鹏飞,王秀喜,车玫;板料成形中的回弹计算和模具修正[J];机械强度;2001年02期

8 谢祖锡,向青春,毛萍莉,王桂华;两种高紧实度砂型回弹的检测与分析[J];铸造;2004年09期

9 金朝海,周贤宾,刁可山,李晓星;铝合金型材拉弯成形回弹的有限元模拟[J];材料科学与工艺;2004年04期

10 张铁山,张友良,王建中,阎辉,凌和平;基于三次样条的回弹预测方法[J];农业机械学报;2005年04期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 王毅;汤旭东;孔俊;郑丰;;卷烟焦油递送量的稳健设计探讨[A];中国烟草学会2004年学术年会论文集[C];2004年

2 姚博;蔡力勋;江亚男;;压力容器O形金属密封环的回弹行为研究[A];2010年海峡两岸材料破坏/断裂学术会议暨第十届破坏科学研讨会/第八届全国MTS材料试验学术会议论文集[C];2010年

3 张阳;;深基坑工程卸荷回弹问题有限元数值分析[A];2009中国城市地下空间开发高峰论坛论文集[C];2009年

4 申焱华;石博强;;多轴挂车转向机构的6-sigma设计[A];2009年全国机械可靠性技术学术交流会暨第四届可靠性工程分会成立大会论文集[C];2009年

5 申焱华;张蕾;张文明;;矿用汽车转向机构的集成稳健设计[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年

6 付宝连;陈英杰;刘宏民;;大挠度弯曲直梁的回弹势能原理及回弹有限元法[A];人才、创新与老工业基地的振兴——2004年中国机械工程学会年会论文集[C];2004年

7 和德亮;;商品混凝土回弹强度与钻芯强度的对比分析[A];第八届全国建设工程无损检测技术学术会议论文集[C];2004年

8 宋保维;刘旭琳;王鹏;;水下航行器楔环联接结构可靠性稳健优化设计[A];2007年全国机械可靠性学术交流会论文集[C];2007年

9 佟晓君;马群;武春亭;陈海彬;王景利;;回弹测强曲线三参数幂函数拟合法[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2003年

10 皮克松;蒋绍堂;;Dynaform软件自动回弹补偿功能的应用[A];中国航空学会第七届动力年会论文摘要集[C];2010年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 蔡笑鹏;[N];期货日报;2005年

2 郭培兴;[N];国际经贸消息;2001年

3 郭培兴;[N];中国信息报;2001年

4 郭培兴;[N];中国信息报;2001年

5 王志羚;[N];中国商报;2004年

6 郭培兴;[N];国际经贸消息;2001年

7 ;[N];中国质量报;2003年

8 曹金玲;[N];第一财经日报;2008年

9 ;[N];中国包装报;2004年

10 赵辉;[N];中国中医药报;2006年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 汤禹成;高强度钢板料拉深成形工艺稳健设计及模具结构拓扑优化[D];上海交通大学;2009年

2 杨周;非正态分布参数的机械构件的可靠性灵敏度与可靠性稳健设计[D];东北大学;2010年

3 袁英才;卷筒纸印刷机含间隙折页机构动力学研究及稳健设计[D];中南大学;2011年

4 杨亮;基于仿真的制冷系统稳健设计方法研究[D];上海交通大学;2012年

5 付秀娟;变速/变载条件下板料冲压成形性能及其变形机理研究[D];华中科技大学;2012年

6 陈志英;冲压成形中破裂和回弹的细观损伤力学分析[D];上海交通大学;2009年

7 张铁山;板料冲压成形中的摩擦与回弹研究[D];南京理工大学;2004年

8 李仲兴;车辆电磁制动器电磁体结构优化机理及工艺研究[D];江苏大学;2007年

9 侯永涛;汽车电磁制动器设计关键技术研究及集成平台构建[D];江苏大学;2008年

10 张炎亮;面向大规模定制生产的质量控制问题研究[D];天津大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 吴召齐;板料拉深成形工艺参数优化与翘曲回弹稳健设计[D];上海交通大学;2013年

2 黄海洋;高速轮转印刷机折页机构稳健设计方法研究[D];北京印刷学院;2011年

3 孙广州;稳健优化成本设计及隐函数稳健设计研究[D];汕头大学;2011年

4 王汉涛;机械产品分析性稳健设计通用工具及其应用研究[D];天津大学;2010年

5 史宇;硬质合金可转位刀片的可靠性灵敏度与可靠性稳健设计[D];东北大学;2010年

6 黄素珍;大型离心压缩机叶轮的可靠性稳健设计[D];东北大学;2009年

7 刘双;稳健设计方法在造船液压机设计中的应用研究[D];天津大学;2012年

8 周红喜;变截面板S-RAIL梁回弹稳健设计[D];大连理工大学;2012年

9 杜尊令;任意分布参数航空发动机涡轮盘可靠性灵敏度与稳健设计[D];东北大学;2010年

10 高娓;基于神经网络的机械零件可靠性稳健设计[D];东北大学;2008年

  本文关键词：板料拉深成形工艺参数优化与翘曲回弹稳健设计，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：208194