基于变间隙压边的铝板冲压成形工艺优化

《基于变间隙压边的铝板冲压成形工艺优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代号10532学号S12021023分类号TG386.3密级公开硕士学位论文基于变间隙压边的铝板冲压成形工艺优化学位申请人姓名张敏培养单位机械与运载工程学院导师姓名及职称谢晖教授学科专业车辆工程研究方向轻量化车身制造工艺及装备研发论文提交日期2015年5月25日学校代号：10532学号：S12021023密级：公开湖南大学硕士学位论文基于变间隙压边的铝板冲压成形工艺优化学位申请人姓名：张敏导师姓名及职称：谢晖教授培养单位：机械与运载工程学院专业名称：机械工程论文提交日期：2015年5月25日论文答辩日期：2015年5月27日答辩委员会主席：龚金科教授Proces

2、sOptimizationofAluminumAlloySheetBasedonDiscreteGapHoldingbyZHANGMinB.E.(HunanUniversity)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofScienceinMechanicalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorXIEHuiMay,2015硕士学位论文湖南大学学位论文原创性声

3、明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编

4、本学位论文。本学位论文属于1、保密，在______年解密后适用本授权书。2、不保密。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I基于变间隙压边的铝板冲压成形工艺优化摘要随着能源危机的加剧和人们环保意识的提高，汽车行业正朝着轻量化的方向发展。铝合金材料相对于钢板具有密度小、比强度高、延展性和耐腐蚀性好等优点，在汽车车身制造中所占的比重逐渐增加。但是由于铝板的材料特性跟钢板差异较大，钢板的冲压成形理论和模具设计制造技术直接应用在铝板冲压成形中易出现起皱和破裂等成形缺陷。目前的研究主要集中于采用变压边力技术来改善铝板的冲压成形质量，但是

5、这种方法需要对压机进行改装，成本大且耗时长，无法满足汽车行业大批量生产的要求。压边间隙是冲压过程中的一个重要工艺参数，它是指压边圈与凹模之间的距离。在板料冲压成形时，压边间隙直接决定压边力的大小，从而影响板料的成形质量。当压边间隙较小时会产生较大的压边力，板料容易拉裂；当压边间隙过大时会因为压边力较小导致法兰部分起皱。鉴于此，本文尝试将随位置变化的压边力技术转化为变间隙压边技术，采用试验设计方法、近似模型技术和优化算法，并结合数值模拟技术对铝板冲压的压边间隙和其它工艺参数进行优化。本文的主要工作内容如下：一、阐述了铝合金材料在车身上的应用现状和改善铝板冲压成形质量的

6、主要方法及其不足之处，提出了本文的研究内容和意义。二、介绍了优化设计的流程和理论知识，详细分析了铝板冲压成形的变形理论和数值模拟技术以及成形质量的评价标准。三、以实际生产中的铝制车身内板件为例，基于DYNAFORM软件建立了数值模拟的有限元模型，介绍了相关过程参数的设置方法，并分析了分别采用恒压边力和四种常用的压边力加载曲线对该零件成形质量的影响。四、在上述工作的基础之上，将压边圈分块，以压边间隙、摩擦系数、凹模圆角半径、冲压速度、压边力为设计变量，以零件产品区域的最大减薄率和最大增厚率为优化目标建立数学模型。采用正交表进行因素筛选，拉丁拉丁超立方试验设计方法、二次

7、多项式响应面近似模型技术以及基于Pareto支配的多目标粒子群优化算法对铝板冲压的参数进行了优化，得到最优参数组合。根据优化结果重新建立有限元模型并安排仿真，通过对比分析证明该方法的正确性和实用性。关键字：冲压成形；变间隙压边；多目标优化；响应面法；车身冲压件II硕士学位论文AbstractNowadays,theenergycrisisispickingupandpeople’senvironmentalawarenessisenhancing.Withthem,theautoindustrydevelopsinthedirectionoflightweigh