基于响应面法与NSGA-Ⅱ的汽车C柱零件成形质量多目标优化

为解决板料弯曲成形多目标优化问题,提出一种基于响应面法和数学算法结合的多目标优化方法。以汽车C柱零件弯曲成形为例,以冲压速度、压料力和摩擦系数作为影响零件成形质量的因素,以最大减薄率和最大回弹位移量作为优化目标,应用Box-Benhnken设计响应面试验,通过Dynaform模拟获得样本数据,得到关于最大减薄率和最大回弹位移的多项式回归响应模型。然后,结合遗传算法对多目标优化函数进行优化求解。根据带精英策略的改进型非支配排序遗传算法(NSGAⅡ)得到Pareto最优解集。回弹位移量随减薄率的增大而减小,选取最优工艺参数组合,取整得到多目标优化结果,即虚拟冲压速度为546 mm·s^(-1),压料力为41.67 kN,摩擦系数为0.15。对所取最优工艺参数进行仿真验证和实际试模生产,试模后的零件成形质量良好,为回弹补偿提供了有效的优化方案。

6063铝合金电池盒下壳体搅拌摩擦焊工艺试验研究

试验研究了在较高的焊接速度和搅拌头的旋转速度下,6063铝合金电池盒下壳体焊接接头的力学性能和金相组织。结果表明,在高焊接速度和高旋转速度的搭配下得到的焊接接头强度可以达到母材强度的70%以上,但是部分情况下其伸长率低于母材的。焊接速度和旋转速度的改变对焊接接头强度的影响较小,但是对伸长率的影响较大。焊接速度为800 mm/min时,旋转速度设置到1 500 r/min以上可得到晶粒分明的组织,旋转速度增大会增大晶粒尺寸;搅拌头的旋转速度为1 500 r/min时,焊接速度的增加会逐渐使接头的晶界不清晰;若提升焊接速度的同时也提升旋转速度,则又可得到晶界分明的组织。

AA6013铝合金光纤激光焊凝固裂纹影响因子研究

凝固裂纹是汽车用铝合金AA6013在激光焊过程中极易形成的一种焊接缺陷。为了提高焊接质量,文中对AA6013铝合金高功率光纤激光焊时的凝固裂纹影响因子开展了系统研究。通过分析激光功率、焊接速度、焊缝位置等不同影响因子下的凝固裂纹敏感性,利用响应面优化法的Box-Behnken Design (BBD)建立了裂纹率与影响因子关系的相应模型,获得了关键参量,从而能够有效控制凝固裂纹的萌生。最后,利用光学显微镜和扫描电子显微镜对凝固裂纹的形貌特征进行了观察,发现Al与Mg2Si, Al2Cu形成的低熔点共晶体是6013铝合金焊接凝固裂纹产生的冶金因素。本研究结果可为抑制铝合金光纤激光焊过程中的凝固裂纹提供试验依据。

基于固有应变法的超高强钢电阻点焊变形研究

针对超高强钢汽车门槛焊接结构,采用有限元仿真软件,基于固有应变理论建立了超高强钢电阻点焊变形的有限元分析模型,研究了不同焊点距离对门槛结构焊接变形的影响。通过与试验对比,证明了所建立模型的精确性和可靠性。结果表明,非对称门槛结构的焊接变形随焊点距离增大会显著降低,当焊点距离大于90 mm时,最大焊接变形量可控制在1 mm内。