基于多目标遗传算法的板料拉深成形工艺参数优化设计

以多种工艺参数(压边力、摩擦因数等)作为优化变量,多种成形缺陷(起皱、破裂等)作为优化目标,结合多目标遗传算法和数值模拟,建立了板料拉深成形工艺参数的优化设计模型。为了减少数值模拟的次数,利用人工神经网络建立了各种工艺参数和模拟结果之间的映射关系,大大提高了优化的效率。以汽车消声器为例,对其拉深成形工艺参数进行了优化,通过对优化结果进行数值模拟可以看出,该优化参数完全避免了各种缺陷的产生,这说明该优化算法具有较好的优化结果。     

轿车发动机罩外板拉深成形数值模拟研究

通过对冲压成形过程进行数值模拟,可以预测成形过程中的材料流动趋势和应力应变分布,从而实现工艺参数的优化.基于数值模拟技术,对汽车发动机罩外板的拉深成形过程进行了研究.分别采用方板毛坯模型和剪角板毛坯模型对发动机罩外板的拉深成形过程进行分析,结合数值模拟结果和理论分析,得到了更为合理的板料尺寸,同时得出了相关的拉深成形工艺参数,该研究对实际生产具有一定的指导意义.     

拉深孔成形的工艺参数优化与实验研究

为了探讨拉深孔成形技术对提高板料成形性能的有效性，以圆筒形件为研究对象，研究了拉深孔成形条件下的成形性能。采用数值模拟、人工神经网络和遗传算法进行板材成形工艺参数优化，得到了最优化的压边力和拉深孔相对密度等拉深工艺参数。根据优化后的结果设计并完成了相关的工艺实验，取得了与有限元模拟相一致的结果，证明了拉深孔成形技术是一种提高板材成形性能的行之有效的方法。     

基于Autoform的轿车引擎盖板冲压成形仿真的研究

介绍了轿车引擎盖零件冲压成形仿真的研究背景,详细论述了板料冲压成形数值模拟的理论和主要步骤.以典型轿车引擎覆盖件为研究对象,以三维成形分析软件Autoform为平台,研究了板科与凸模、凹模的摩擦、压边力、拉深筋等因素对成形性能的影响.通过Autoform的成形仿真预测板料成形过程中减薄、拉裂、起皱等缺陷,分析产生缺陷的原因,进而优化板料成形工艺参数.     

瑞风商务车托架拉延成形数值模拟及工艺参数优化

基于逆向工程建立瑞风商务车托架零件的几何模型,并基于Dynaform软件平台对不同工艺参数下该零件的拉延成形过程进行数值模拟。在此基础上,以压边力、拉延筋高度和拉延筋圆角半径作为设计变量,以零件不发生破裂为优化目标,以有限元数值模拟结果作为虚拟样本,建立目标函数的人工神经网络预测模型;将人工神经网络预测模型作为优化算法的知识源,采用遗传算法对压边力、拉深筋几何参数等工艺参数进行了优化设计。试验结果表明,数值模拟、神经网络预测和工艺优化是可靠的,从而可为制定金属板料最佳的冲压成形工艺提供一条先进、合理的途径。     

基于有限元逆算法的拉深筋工艺设计和优化

汽车覆盖件拉深成形中，一般通过设置适当的拉深筋控制成形过程中的板料塑性流动规律来提高覆盖件成形质量。针对覆盖件工艺设计需求，提出一种基于有限元逆算法的拉深筋工艺优化算法。该算法以灵敏度优化方法为基础，考虑了板料的成形度、破裂和起皱等成形缺陷。在板料成形模拟FASTAMP系统中，开发了拉深筋优化模块，并以实际覆盖件为例，验证了该算法能快速准确地模拟等效拉深筋力的布置情况以及优化板料的成形性。     

基于AutoForm车顶盖板拉深成形数值模拟研究

以T80系列汽车车顶盖板为研究对象,分析了汽车顶盖的结构特点和性能要求。应用AutoForm软件对车顶盖板进行了拉深成形的数值模拟分析,预测板料成形过程中减薄、拉裂和起皱等缺陷,选择不同的压边力值来优化板料成形工艺参数。通过模拟后的结果与实际生产的结果进行对比,验证了模拟分析的正确性。应用数值模拟技术对缩短模具开发周期、降低成本、提高制件产品质量具有重要的意义。     

板料成形中起皱问题的分析及解决方案

从板料的相对厚度、拉深系数、材料的力学性能方面分析了板料在拉深成形过程中失稳起皱的影响因素.针对冲压生产中出现的拉深起皱现象,利用DYNAFORM软件,在模拟与实验工艺参数相一致的条件下,建立了圆筒件成形的仿真模型,并对成形过程进行了数值模拟,验证了仿真模型的正确性.在此基础上对不同压边力条件下的拉深成形进行了分析,得到了合适的压边力参数.生产实验证明,所选的压边力合理.研究结果对实际生产具有重要指导意义.     

基于人工神经网络构建优化板料拉延成形工艺模型

利用人工神经网络构建了板料拉深成形的目标函数模型,建立了板料拉深成形工艺参数和性能评价指标之间的映射关系,为各参数的研究和优化提供了重要参考.通过正交试验法对模型的训练,得到了高精度的神经网络模型.并以某后壁板为例进行拉深成形建模,通过对训练后的网络进行测试,网络误差小于5%,验证了所建网络模型的正确性和实用性,为工艺优化提供了行之有效的手段.     

基于成形质量和能耗的金属薄板成形工艺参数优化

金属薄板成形过程中能量消耗大,易产生缺陷。为实现在满足成形质量的前提下,降低金属薄板成形工艺能量消耗,综合考虑最大减薄率、起皱趋势及成形能耗等低耗成形评价指标,建立多目标金属薄板成形工艺低耗评价机制,并将其应用于正交实验,结合SUS201不锈钢半球形件拉深工艺,分析获得低耗成形关键工艺参数,并提出金属薄板低耗成形工艺优化方法。用优化工艺参数进行半球形件拉深实验,所获得拉深件成形质量良好,与数值模拟结果一致,实验结果验证了该方法的正确性。     

冲压件成形计算机模拟工艺参数优化方法研究

分析了常规有限元金属板料成形模拟的不足，提出了参数化有限元分析的概念，在对人工神经网络、遗传算法进行深入分析研究的基础上，采用参数化有限元分析方法进行分析，得到了训练样本。提出了采用人工神经网络技术建立冲压件成形多参数映射关系模型，采用遗传算法进行多参数组合优化，实现冲压件成形计算机模拟工艺参数优化的方法。实际应用结果表明，优化结果与试验结果基本吻合，该优化方案实用可行。     

Analytical modeling and numerical simulation for three-roll bending forming of sheet metal

The three-roll bending forming of sheet metal is an important and flexible manufacturing process due to simple configuration. It is suitable for forming large sheet parts with complex, curved faces. Most researches on roll bending forming of large workpiece are mainly based on experiments and explain the process through macroscopic metal deformation. An analytical model and ABAQUS finite element model (FEM) are proposed in this paper for investigating the three-roll bending forming process. A reasonably accurate relationship between the downward inner roller displacement and the desired springback radius (unloaded curvature radius) of the bent plate is yielded by both analytical and finite element approaches, which all agree well with experiments. Then, the three-roll bending forming process of a semi-circle-shaped workpiece with 3,105 mm (length)?×?714 mm (width)?×?545 mm (height) is simulated with FEM established by the optimum tool and process parameters. Manifested by the experiment for three-roll bending forming of this workpiece, the numerical simulation method proposed yields satisfactory performance in tool and process parameters optimization and workpiece forming. It can be taken as a valuable mathematical tool used for three-roll bending forming of large area sheet metal.     

考虑接触演变的板材回弹过程建模与优化

回弹是由工件在卸载后的弹性变形引起的。板料成形过程中为了控制成形件的最终形状,必须进行回弹设计优化。准确预测回弹对于板料成形过程的模具设计非常重要。降低回弹模拟结果与试验结果的偏差是设计过程中的难题。基于NUMISHEET’02的自由弯曲标准考题考虑板材与模具间的接触演变过程,建立了一个有限元模型来预测回弹。采用一个常规的优化方法对有限元分析中的材料和单元模型进行了分析,研究发现不同模型对回弹结果有较大影响。模拟结果与参考文献中的试验结果比较表明了模型的正确性和可行性。     

基于Dynafarm多角弯曲成型模拟及模具设计

板料成型数值模拟技术在工艺方案预测、毛坯尺寸估算和优化模具设计等方面具有重要的作用。板料成型模拟软件 Dynaform 具有强大的板料成型分析功能及前、后处理功能,主要用于板料成型工艺中模具的设计与开发。本文以汽车多角弯曲件为研究对象,根据板料成型特点,采用 Dynaform 软件,对零件冲压过程进行了成型模拟和回弹分析,确定了最佳工艺参数,优化了模具结构,完成了模具设计,改变了传统的依靠经验或反复试验和试模的模式,缩短了开发周期,提高了设计可靠性,降低了模具成本。     

Optimization techniques applied to single point incremental forming process for biomedical application

Single point incremental forming (SPIF) process has the potential to replace conventional sheet forming process in industrial applications. For this, its major defects, especially poor geometrical accuracy, should be overcome. This process is influenced by many factors such as step size, tool diameter, and friction coefficient. The optimum selection of these process parameters plays a significant role to ensure the quality of the product. This paper presents the optimization aspects of SPIF parameters for titanium denture plate. The optimization strategy is determined by numerical simulation based on Box–Behnken design of experiments and response surface methodology. The Multi-Objective Genetic Algorithm and the Global Optimum Determination by Linking and Interchanging Kindred Evaluators algorithm have been proposed for application to find the optimum solutions. Minimizing the sheet thickness, the final achieved depth and the maximum forming force were considered as objectives. For results evaluation, the denture plate was manufactured using SPIF with the optimum process parameters. The comparison of the final geometry with the target geometry was conducted using an optical measurement system. It is shown that the applied method provides a robust way for the selection of optimum parameters in SPIF.     

SIX SIGMA OPTIMIZATION IN SHEET METAL FORMING BASED ON DUAL RESPONSE SURFACE MODEL

Iterations in optimization and numerical simulation for the sheet metal forming process may lead to extensive computation. In addition, uncertainties in materials or processing parameters may have great influence on the design quality. A six sigma optimization method is proposed, by combining the dual response surface method (DRSM) and six sigma philosophy, to save computation cost and improve reliability and robustness of parts. Using this method, statistical technology, including the design of experiment and analysis of variance, approximate model and six sigma philosophy are integrated together to achieve improved quality. Two sheet metal forming processes are provided as examples to illustrate the proposed method.     

基于有限元分析的二轴柔性滚弯过程影响因素的研究

利用弹性介质对钣金件进行二轴柔性滚弯成形是一种先进的钣金制造工艺,将弹性介质(聚氨酯橡胶)的冲压优势和传统滚弯原理结合,成为钣金成形领域的一个新的发展方向。本文利用有限元软件MARC建立二轴柔性滚弯过程的有限元分析模型,成功的模拟了板料滚弯成形及回弹的加工过程,对工件滚弯成形过程的主要影响因素进行了分析,给出了压入深度、柔性层厚度、刚性滚轴半径、材料性能与回弹后曲率半径的关系。分析结果表明,有限元模拟对滚弯过程的工艺参数选取有着一定的指导意义。     

基于径向基神经网络杯形件拉深成形变压边力预测技术研究

分析了RBF神经网络的预测策略和方法,并建立了板料拉深成形的变压边力预测神经网络模型.采用正交设计法进行样本参数的制定,利用板材成形CAE软件Dynaform获得训练数据,利用被训练好的神经网络对薄板成形过程中变压边力的预测技术进行了研究.数值模拟结果表明,此方法对拉深成形变压边力的预测是可行的.