基于自适应GA-ANN的拉延筋阻力优化(英文)

以某汽车的侧壁板的拉深成形为例,研究了基于神经网络的拉延筋阻力(DBRF)的优化和拉延筋反向设计方法.以反映拉深成形效果的参数最大等效应力、最大等效应变和板厚最大减薄率作为神经网络的输入参数,记为:x1,x2,x3.以拉延过程中不同位置拉延筋的拉延阻力为输出参数,利用Dynaform进行有限元分析,为神经网络提供训练样本,利用训练好的神经网络模型对给定的成形性能指标进行计算,从而获得了优化的拉延筋阻力分布状态,表明根据等效拉延筋阻力的解析模型结合优化算法可以反求拉延筋几何参数.为了克服BP算法训练神经网络具有收敛速度慢和易于陷入局部最优的缺陷,采用遗传算法(GA)训练神经网络,以提高网络计算精度.针对简单遗传算法(SGA)采用固定交叉率和变异率在处理非线性问题时效果不好的缺陷,作者在进行遗传运算时采用自适应交叉率和变异率,组成自适应GA-ANN以提高训练算法的收敛速度和求解精度.有限元仿真实验证明,通过这种方法进行DBRF优化有利于提高板料的成形质量和稳定性,利用该方法获得的设计参数可以对实际设计起到重要的指导作用.

拉延筋约束阻力的一种解析计算方法

根据虚功原理和对板料在拉延筋处变形的分析 ,得到平均外力的计算公式 ,然后参考Levy方法提出了一种计算拉延筋约束阻力的参数拟合公式 ,并根据试验得到参数值。公式中考虑了材料的各向异性和应变速率敏感性。通过将计算结果与Nine的试验结果进行对比 。

板料成形拉延筋技术研究现状

拉延筋在汽车覆盖件拉深成形中起着十分重要的作用。利用拉延筋可以调节和控制板料的变形程度和变形分布,抑制破裂、起皱、面畸变等多种冲压质量问题的产生。在很多情况下,拉延筋的设置合理与否将决定覆盖件拉深的成败。较系统地总结了板料成形拉延筋技术以及拉延筋作用原理、阻力模型、影响因素等的研究现状。

拉延筋计算模型在数值模拟中的应用与比较

在模拟软件Dynaform中,将文献[3]中建立的拉延筋阻力计算模型作为等效拉延筋使用,模拟分析了表盘座某部件的成形。分析结果表明,在分析起皱、破裂等成形问题时,文中建立的拉延筋阻力计算模型比使用Dynaform自带等效拉延筋更接近使用真实拉延筋模拟的结果。

板材成形拉延摩擦试验机系统设计与实践

文章在系统研究板材拉延成形中摩擦系数测定、拉延筋约束阻力测试以及镀锌板粘附性测试等3种试验方法的基础上,自主开发了专用的板材成形拉延摩擦试验机系统。该试验机系统由机械系统、控制系统、控制软件以及相应的规范等组成。开发了拉延摩擦高温试验模具系统,实现了板材成形高温拉延摩擦试验测定,建立了基于PID调节技术实现提高试验机载荷控制精度的方法。实际应用表明,该试验机性能稳定、可靠,为促进板料拉延成形试验水平的提高,及国产汽车板的开发和应用提供了保障。

基于响应面法的复杂件回弹有限元模拟优化设计

由于单元多、复杂件的回弹很难预测和控制。基于应变增加降低回弹理论,采用变拉延筋阻力方法,对复杂覆盖件的回弹进行了控制研究。拉延筋阻力的预测,采用二维平面应变有限元法。考虑到拉延筋设计的困难,提出了基于数据挖掘,进行拉延筋反向设计的思想。采用响应面方法对拉延筋阻力进行了优化设计,提出采用未充分变形区的面积作为目标函数,通过响应面模型拟合得到了一个优化的阻力。采用该阻力进行模拟,发现成型件中未充分变形区得到消除,模拟发现回弹大大降低,达到设计要求。

基于Autoform的车门内板拼焊板成形仿真分析

分别对开裂的1#板材和不开裂的2#板材的焊缝质量和力学性能进行对比分析,2#试样塑性应变比r值高于1#试样。杯突和金相实验结果表明,两种板材焊缝质量良好,冲压开裂并非由焊缝质量原因造成。通过Autoform软件对1#和2#试样进行仿真分析发现,1#试样在棱角和焊缝薄板侧区域的应变和减薄率均大于2#试样,且最大减薄率达到26.6%,为开裂风险区。同时,利用Autoform-Sigma模块对噪音变量下数模的稳定性进行分析,结果表明其过程能力指数Cpk值低,生产稳定性差。通过仿真优化调整,将焊缝厚板区域的局部拉延筋阻力系数由0.45调整为0.35后,零件开裂风险区域消失,生产稳定性提高。

车身零件拉延成形缺陷控制和工艺参数优化

起皱和拉裂缺陷是汽车车身零件在拉延成形中常见的成形缺陷。为了控制拉延成形缺陷,以某汽车发动机盖内板件为研究对象,通过Autoform建立有限元模型,并借助Design-Expert进行实验设计。采用数值模拟软件和实验设计方法对汽车发动机盖内板件的拉延筋阻力系数和压边力参数进行优化。优化后的最优参数组合为:拉延筋的阻力系数大小分别为A=0.3,B=0.3,C=0.4,压边力大小D=1.25×10~3kN。采用优化后的参数进行实验,实验得到零件无拉裂和起皱缺陷,表明本文采用的方法可以有效地控制车身零件拉延成形中的缺陷。

形状复杂拉深件的Dynaform分析

利用Dynaform软件对某割草机底盘的拉深过程进行了数值模拟,研究了压边力、冲压速度、摩擦系数和拉延筋阻力系数对板料成形质量的影响。结果表明,压边力、摩擦系数和拉延筋阻力系数对成形质量影响较大,而较低的冲压速度影响较小;最终确定了该零件的优化拉深工艺,即压边力150kN,冲压速度10m/s,摩擦系数0.10,拉延筋阻力系数0.2。

基于Dynaform的新能源地库车顶盖冲压成形工艺有限元分析

以非线性有限元软件Dynaform为平台,对新能源地库车D6176的驾驶室顶盖的冲压成形过程进行数值模拟,通过对比分析车顶盖的最大减薄率、成形不充分面积的占比、前后装配基准的形状误差等质量特征因数的变化规律,同时综合考虑企业的实际生产条件、车顶盖的应用状况、市场情况等诸多因素,最终确定了新能源汽车D6176的驾驶室顶盖的合理冲压成形工艺条件,并进行了生产验证。同时也验证了坯料内外表面摩擦力的差值、制件深度的不均匀性对冲压成形过程中材料流动不均匀性的影响规律。