基于响应面法的铝制发罩的冲压工艺参数优化

发布时间：2021-03-20 11:37

　　以车身覆盖件铝制发动机罩为研究对象,阐述了如何采用基于Autoform分析软件和成形性评价函数的成形工艺优化方法对零件的成形工艺参数进行优化。铝合金板的成形性能相对钢板而言,其局部冲压成形性能较差,容易产生裂纹,并且铝合金回弹较大且难以控制,板材的尺寸精度不易掌握。通过建立响应面模型,分析铝制发罩的冲压工艺参数,并使用遗传算法进行多目标优化参数求解,得出最优的工艺参数组合为:拉延筋阻力系数X₁=0.95,X₂=0.38,X₃=0.48,X₄=0.48,压边力X₅=556 k N。实际结果显示,采用最优的工艺参数组合,该铝制发罩的最大减薄率和最大回弹量得到了有效控制,缩短了零件的调试周期、降低了企业的开发成本。 

【文章来源】：锻压技术. 2020,45(11)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

铝制发罩零件示意图

根据零件的特点，首先通过CAE分析软件Autoform定义零件的冲压坐标系和冲压方向，再使用CAD造型软件Catia建立以上模为基准的工艺补充面和压边面，最后设计的OP10拉延工序的型面如图2所示。拉延筋一方面能够在压料面上对工件的不同部位提供进料阻力(毛坯在进入凹模前遇到的阻力)，从而控制板料在凹模口部的流动速度，减少在成形时由于各处材料沿凹模口的流动速度不均衡造成拉深后的工件局部减薄率、增厚率大而出现的开裂、起皱、波纹等质量缺陷;另一方面，控制材料在经过拉延筋后产生的残余应力和材料加工硬化，以降低回弹量、提高零件的质量水平，从而使得压料面的研配简单化，同时，模具的制造也相对容易。为了提高模拟仿真效率，使用虚拟拉延筋(等效拉延筋)可快速优化拉延筋的参数，整个模拟过程使用增强的模单元来计算，等效拉延筋的布置如图3所示。

拉延筋一方面能够在压料面上对工件的不同部位提供进料阻力(毛坯在进入凹模前遇到的阻力)，从而控制板料在凹模口部的流动速度，减少在成形时由于各处材料沿凹模口的流动速度不均衡造成拉深后的工件局部减薄率、增厚率大而出现的开裂、起皱、波纹等质量缺陷;另一方面，控制材料在经过拉延筋后产生的残余应力和材料加工硬化，以降低回弹量、提高零件的质量水平，从而使得压料面的研配简单化，同时，模具的制造也相对容易。为了提高模拟仿真效率，使用虚拟拉延筋(等效拉延筋)可快速优化拉延筋的参数，整个模拟过程使用增强的模单元来计算，等效拉延筋的布置如图3所示。2 CAE模拟仿真及结果分析

【参考文献】：
期刊论文
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[6]铝合金在汽车工业中的应用现状及展望[J]. 甄雯.  山东工业技术. 2014(21)



本文编号：3090937