铝合金车门外板冲压成形工艺设计与工艺参数稳健优化

发布时间：2017-02-27 20:35

  本文关键词：铝合金车门外板冲压成形工艺设计与工艺参数稳健优化，由笔耕文化传播整理发布。

《湖南大学》 2014年

铝合金车门外板冲压成形工艺设计与工艺参数稳健优化

胡蕾  

【摘要】：随着能源和环境危机的加剧，汽车行业势必朝着节能环保方向发展。其中，使用轻质合金材料是实现该目标的重要途径之一。铝合金材料因密度小、强度高、耐腐蚀等优点受到各大汽车厂商的青睐。由于晶体结构与钢存在显著差异，钢板冲压成形理论直接应用在铝板冲压成形中往往无法获得良好的成形结果，且传统的依靠经验与反复试模、修模的工艺设计方法往往使得产品开发成本高，投放市场周期长，需要探寻适合铝板成形的冲压工艺设计方法，同时提高设计效率。 随着有限元、统计和优化理论的快速发展与成熟，将它们结合起来对板料冲压成形过程进行数值模拟和优化设计，能预测可能产生的缺陷，寻找最优的参数组合，提高产品设计效率和设计质量。但冲压过程中各参数往往存在一定程度的波动，需要将其影响考虑进去。本文尝试在考虑不确定性因素影响的情况下，探索适用于铝板冲压成形的工艺设计和工艺参数稳健优化方法，具体开展了以下几方面的工作： 一、阐述了汽车用铝合金板料研究和使用的国内外现状，指出了现有研究中存在的不足，提出了本文的研究目标和研究内容。 二、介绍了稳健优化设计基本理论、6σ稳健优化方法及响应面法，，为建立铝板成形稳健优化方法奠定基础； 三、介绍了板料冲压成形数值模拟相关理论及影响铝板冲压成形质量的相关因素及其质量评价标准，与稳健优化方法相结合，建立了基于响应面的铝板冲压成形工艺6σ稳健优化设计方法； 四、以某车型6016_T4P铝合金车门外板冲压成形为例，基于Autoform平台详细介绍了铝板冲压成形工艺设计和数值模拟方法，工艺设计和仿真结果成为后续稳健优化设计的基础； 五、在上述工作的基础上，运用板料冲压成形工艺6σ稳健优化设计方法对铝合金车门外板成形工艺参数进行了优化设计。优化过程中考虑工艺参数波动影响，以平均减薄率最小为目标，以不产生破裂、起皱、拉延不充分等为约束目标函数，通过因素筛选选取压边力、拉延筋阻力、拉延深度等作为设计变量，分布进行确定性优化和稳健优化，通过对比分析和生产检验，证明该方法的可靠性和实用性。

【关键词】：
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U465;U466
【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 丁向群,何国求,陈成澍,刘小山,朱正宇;6000系汽车车用铝合金的研究应用进展[J];材料科学与工程学报;2005年02期

2 余雷 ,袁国定 ,岳陆游;有限元数值模拟在汽车覆盖件设计和制造中的应用[J];锻压技术;2002年02期

3 郭正华,李志刚,欧阳可居,董湘怀;5182铝合金板温成形工艺及摩擦学特性的研究[J];锻压装备与制造技术;2003年06期

4 孙光永;李光耀;闫晓磊;张冠军;钟志华;;多目标稳健优化设计方法在车身设计制造中的应用研究[J];固体力学学报;2011年02期

5 关绍康,姚波,王迎新;汽车铝合金车身板材的研究现状及发展趋势[J];机械工程材料;2001年05期

6 姜银方,杨继昌,陈炜;铝拼焊板在车身覆盖件冲压成形中的应用研究[J];江苏大学学报(自然科学版);2003年02期

7 王孟君;黄电源;姜海涛;;汽车用铝合金的研究进展[J];金属热处理;2006年09期

8 章婷;单以才;胡中华;;基于正交实验设计的铝合金板料冲压回弹仿真研究[J];机械设计与制造;2009年11期

9 代洪庆;刘晓晶;闫巍;刘江涛;;汽车覆盖件冲压成型的计算机仿真[J];机械工程师;2006年05期

10 李玉强;崔振山;陈军;阮雪榆;张冬娟;;基于双响应面模型的6σ稳健设计[J];机械强度;2006年05期

中国博士学位论文全文数据库 前1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

【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 田晓艳;;计算智能主要算法研究[J];安防科技;2009年12期

9 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

10 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

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 齐继阳;竺长安;曾议;;基于遗传禁忌混合搜索算法的设备布局研究[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年

4 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

5 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

6 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

7 高尚;江新姿;汤可宗;;蚁群算法与遗传算法的混合算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年

8 孙俊清;李平;韩梅;;装卸桥调度问题及其混合智能优化算法GASA[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年

9 曹浪财;罗键;;一种改进求解TSP问题智能蚂蚁算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年

10 徐耀群;何少平;;傅立叶混沌神经网络及其在优化中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[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 戴运桃;粒子群优化算法研究及其在船舶运动参数辨识中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年

3 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年

4 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

5 王蕊;无线传感器网络部署与拓扑控制研究[D];哈尔滨工程大学;2009年

6 李方义;区间非概率多目标优化设计方法及其在车身设计中的应用[D];湖南大学;2010年

7 查云飞;类菱形车转向系统研究与分析[D];湖南大学;2010年

8 梁桥康;特殊应用的多维力/力矩传感器研究与应用[D];中国科学技术大学;2010年

9 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

10 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

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 柳枝华;微粒群优化算法的改进及应用[D];南昌航空大学;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 张海峰;空间三维信息重构与飞行器路径规划[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 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

7 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

8 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

9 肖小城;粒子群算法求解作业车间调度问题的研究[D];郑州大学;2010年

10 张彩香;发射筒口分瓣式隔水膜刚度强度分析[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 马全仓,毛卫民,冯惠平;3104深冲铝板织构对初始R值的影响[J];北京科技大学学报;2004年01期

2 毛卫民，余永宁，李波涛;极图数据与板材织构信息[J];北京科技大学学报;1995年05期

3 阎加强,张培新,单松高,伍卫琼;人工神经网络辅助材料研究进展及问题[J];材料导报;1999年01期

4 谢壮德,沈平,董寅生,周彼德,李庆春;快速凝固铝硅合金材料及其在汽车中的应用[J];材料科学与工程;1999年04期

5 丁向群,何国求,陈成澍,刘小山,朱正宇;6000系汽车车用铝合金的研究应用进展[J];材料科学与工程学报;2005年02期

6 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

7 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

8 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

9 李春峰;孙红军;于连仲;;评定拉伸性能的新参数[J];锻压机械;1988年04期

10 喻航 ,刘渝 ,彭向和 ,游绍文;翼子板零件冲压成形过程模拟[J];锻压机械;2001年05期

中国博士学位论文全文数据库 前3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 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

3 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 胡福泰，刘玉峰，李硕本;异形截面管件冲压成形工艺及模具[J];模具工业;1996年06期

2 袁联富;国家重点科技攻关专题 《高速多工位级进冲压成形工艺及其模具设计制造技术研究》通过验收鉴定[J];模具工业;2000年04期

3 戚鹏;辛献杰;张平;曲萍;;汽车覆盖件成形工艺概述[J];现代制造技术与装备;2009年03期

4 籍建国;;冲压成形工艺在焊枪及其配件生产中的应用[J];内燃机;2008年02期

5 张春磊;;发动机油底盒冲压成形工艺及模具设计[J];机械工程师;2010年11期

6 江昌勇;;冲压成形的质量分析及质量控制方法[J];常州工学院学报;2007年05期

7 王翠凤;董武;;拉式离合器盖冲压成形工艺分析及模具设计[J];机械工程师;2008年02期

8 古丽;张建;李云涛;毕大森;彭本栋;;6061铝合金板材冲压成形性能研究[J];重型机械;2009年02期

9 刘昌棋;;骑式摩托车油箱外壳体冲压成形工艺过程分析[J];模具制造;2009年04期

10 吕琳;黄维亚;;割草机电机罩的冲压成形工艺[J];微特电机;2008年04期

中国重要会议论文全文数据库 前8条

1 庄百亮;单忠德;姜超;;超高强钢热冲压成形工艺及其在轿车中的应用[A];2010全国机电企业工艺年会《上海电气杯》征文论文集[C];2010年

2 喻航;辛强;朱正兴;;后门外板冲压成形工艺分析报告[A];四川省汽车工程学会2001年学术年会论文集[C];2001年

3 孙成;张士宏;唐伟东;程明;王忠堂;;板材零件冲锻成形工艺缺陷分析[A];第3届全国精密锻造学术研讨会论文集[C];2008年

4 胡平;马宁;郭威;申国哲;武文华;;超高强度汽车结构件热冲压技术研究进展[A];2010’力学与工程应用学术研讨会论文集[C];2010年

5 冯岩;孟祥军;李其民;;Ti75合金的热成形工艺研究[A];第九届材料科学与合金加工学术会议专刊论文集[C];2004年

6 秦涵;;现代模具实训基地的建设与管理[A];2010北京高教学会高职研究会学术年会“金商祺”杯优秀论文专辑[C];2010年

7 刘少峰;;重卡纵梁在60000KN油压机上冲压成形工艺的初步研究[A];安徽省第五届“兴皖之光”青年学术年会论文集（工科卷）[C];2005年

8 陈秀深;;轿车车门内板的冲压成形[A];第八届全国塑性加工学术年会论文集[C];2002年

中国博士学位论文全文数据库 前7条

1 毕文权;汽车桥壳热冲压成形工艺数值模拟及工程应用研究[D];吉林大学;2009年

2 彭林法;微/介观尺度下薄板成形建模分析与实验研究[D];上海交通大学;2008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

4 张磊;高强度钢板热冲压过程的模具温度控制与数值模拟技术研究[D];山东大学;2013年

5 苌群峰;镁合金板材温热冲压成形理论与实验研究[D];上海交通大学;2007年

6 李文平;弯曲回弹变分原理及其数值模拟研究[D];燕山大学;2006年

7 李文娟;AZ31B镁合金板料成形性能研究[D];山东大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 时立佳;B柱加强板热冲压成形工艺研究[D];燕山大学;2013年

2 胡蕾;铝合金车门外板冲压成形工艺设计与工艺参数稳健优化[D];湖南大学;2014年

3 王怀潘;大型板制对焊弯头冲压成形工艺研究[D];燕山大学;2012年

4 管艳杰;汽车覆盖件冲压成形工艺数值模拟及优化[D];太原科技大学;2012年

5 高伟;轿车非典型U形件冲压成形工艺和模拟研究[D];吉林大学;2013年

6 陈龙;汽车超高强度硼钢板热冲压成形工艺研究[D];合肥工业大学;2013年

7 李斌;柴油机大深度油底壳冲压成形工艺研究[D];天津大学;2010年

8 罗志敏;轿车前纵梁冲压成形工艺多目标优化及模具技术研究[D];湖南大学;2012年

9 吴承文;冲压模可视化仿真模拟[D];浙江工业大学;2001年

10 卿海鸽;大型覆盖件模具型面重构及在冲压成形工艺中的应用研究[D];湖南大学;2003年

  本文关键词：铝合金车门外板冲压成形工艺设计与工艺参数稳健优化，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：246236