板料回弹控制的工艺模面优化设计

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1、万方数据制造技术／工艺装备现代制造工程(ModernManufacturingEngineering)2011年第7期板料回弹控制的工艺模面优化设计‘伍世棋(广东技术师范学院数控技术广东普通高校重点实验室，广州510635)摘要：以车顶盖为研究对象，设计r若F实验方案，建立了针对板料同弹控制的工艺模面响应面模型；以回弹繁为目标函数，以板料的最大增厚率和最大减薄率为约束条件．建立了优化的数学模璎，通过序列二次规划方法对响应面模型进行了求解，得到优化后的模具工艺面参数。结果表明，工艺面优化后的模具成形产晶在保证产品不产生重大成形缺陷的同时，翅性变形充分，而回弹龟减少。关键词：回弹；工艺面；板

2、料成形；优化中图分类号：TG386文献标志码：A文章编号：1671—3133(2011)0r7—0078—04OptimizationdesignofaddendumsurfaceforspringbackcontrolinsheetstampingWUShi—qi(KeyLaboratoryofNumericalControlTechnologyofGuangdongHigherEducationInstitutes，GuangdongPolytechnicNormalUniversity，Guangzhou510635，China)Abstract：Takinganautomotiv

3、eroofpanel鹅allexample，anumberofexperimentschemeswerearranged，arespondmodelWaSthenestablishedaimedtoreducespringback；bytakingspringbackasobjectivefunction，ma)【imumthickeningandthinningasconstraintconditions，舳optimizationmodelwaftestablished，tosolvethemodel，sequentialquadraticprogrammingalgorithmwa

4、semployedtoobtaintheoptimizedaddendumsurfaceparameters．Resultsshowthatsuchoptimizationdesigncouldononehandpreventtheoccurrenceofdefect，whileontheotherhandproduceenoughplasticdeformationandleadtolessspringbaekamount．Keywords：springback；addendumsurface；sheetstamping；optimization0引言在汽车覆盖件冲压过程中往往存在若干

5、成形缺陷，如破裂、起皱和回弹等问题，其中回弹的控制是目前冲压模具设计中最为棘手的问题，尤其是在当前处于汽车轻量化和安全性考虑而大量采用高强度板和铝合金板的情况下问题更严重¨J。解决回弹问题，一方面可以通过对成形过程中的工艺参数调整来减少回弹，如调整压边力、拉延筋力和冲压速度等旧J，另一方面可以在回弹存在的情况下通过对模面包括工艺模面进行修整，对回弹进行补偿，以使回弹后的工件达到所需产品的形状口J。但是传统对模具的修调一般都是基于经验来进行的，对大型模具的修整和试模费时、费力，模具费用也因此大为提高，虽然采用数值仿真技术可以实现虚·广东商校重点实验室资助项目78拟的模具修整，但是此方法本质

6、上也是基于经验来进行的，而将数值仿真技术与优化技术结合起来则可以实现更有效的模具修整，提高设计和工作效率H引。对模面进行修整以补偿回弹的方法包括对成形部分模面的修整和工艺模面的修整。对于形状复杂的覆盖件，形状的参数化往往难以做到，对工件或工件网格的几何参数变鼍难以确定，这也是当前的一个研究热点，而作为提高产品成形性的工艺模面一般可以实现参数化设计，且由于工艺模面在其后将被切除，对其形状的修整也不会影响产品的最终形状，因此，对工艺模面进行修整在有效控制回弹的同时更便于实现模面的优化设计旧1。本文以车顶盖浅拉深大回弹件为研究对象，针对回弹的控制采用基于响应面的序列二次规划法对工艺模面的凸、凹

7、模圆角半径进行了优化，在保证产品万方数据伍世棋：板料同弹控制的l：艺模面优化设计2011年第7期无其他缺陷的前提下实现对回弹的控制。1基于响应面法的优化模型1．1优化数学模型的建立目标函数是优化模型建立的重要部分，对于以回弹控制为目标的优化，回弹的量化评价是必要的，但对于复杂形状的工件一般难以用若干几何参数来表达，而比较回弹前后工件典型截面处的截面线偏差不能够全面地反映回弹的实际情况，从回弹能密度的角度来评判回弹在理论上比较全面"】