本文關(guān)鍵詞：車身前翼子板成形質(zhì)量控制與工藝參數(shù)優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： 車身覆蓋件 工藝參數(shù) PAM STAMP 灰色關(guān)聯(lián)分析 多目標(biāo)優(yōu)化 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

【摘要】：汽車覆蓋件成形是汽車制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié),車身覆蓋件尺寸和形狀精度要求高,零件表面要求光順、圓角均勻和裝飾特征線清晰。車身覆蓋件具有復(fù)雜的空間自由曲面,輪廓尺寸較大,在拉延成形過程中容易出現(xiàn)拉裂,起皺和回彈等質(zhì)量缺陷。拉延工序是車身覆蓋件所有制造工序的基礎(chǔ),車身覆蓋件拉延質(zhì)量的好壞關(guān)系到整個(gè)工藝方案的成功與否,直接決定產(chǎn)品的外觀質(zhì)量是否滿足質(zhì)量要求。本文以某車身前翼子板為研究對象,利用專業(yè)板料成形有限元軟件PAM STAMP,建立拉延成形有限元模型,仿真拉延成形過程,結(jié)合軟件后處理模塊觀察制件成形質(zhì)量缺陷,有效地減少試模次數(shù)和模具設(shè)計(jì)周期。針對前翼子板塑性變形過程復(fù)雜,容易產(chǎn)生多種質(zhì)量缺陷,最優(yōu)成形工藝參數(shù)難以確定的問題,本文研究將灰色關(guān)聯(lián)分析法應(yīng)用于前翼子板拉延成形多質(zhì)量目標(biāo)工藝參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì),通過仿真數(shù)據(jù)分別計(jì)算各個(gè)工藝參數(shù)與優(yōu)化單目標(biāo)之間關(guān)聯(lián)度系數(shù)、多目標(biāo)函數(shù)關(guān)聯(lián)度和影響因素對理想質(zhì)量目標(biāo)平均關(guān)聯(lián)度,從而全面衡量壓邊力、摩擦因子及拉延筋幾何尺寸對前翼子板拉延成形質(zhì)量影響,確定最優(yōu)拉延工藝參數(shù)組合方案為壓邊力900 KN、凸筋圓角半徑5mm、凹筋圓角半徑4mm、凸筋高度5mm、凹筋寬度12mm、摩擦系數(shù)0.12。將優(yōu)化后所得工藝參數(shù)組合進(jìn)行仿真試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)驗(yàn)證,可以發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后工藝參數(shù)組合可以明顯提高制件質(zhì)量,表明將灰色關(guān)聯(lián)分析法應(yīng)用于車身覆蓋件成形多質(zhì)量目標(biāo)工藝參數(shù)優(yōu)化方法有效可行,為優(yōu)化沖壓工藝參數(shù)和設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)提供有力的指導(dǎo)依據(jù)。最后結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論,基于MATLAB平臺編寫了BP網(wǎng)絡(luò)成形質(zhì)量預(yù)測程序,利用該程序構(gòu)建板料成形質(zhì)量與成形工藝參數(shù)之間復(fù)雜非線性映射關(guān)系。以正交試驗(yàn)表拓展后的數(shù)據(jù)為樣本數(shù)據(jù),在不同的訓(xùn)練次數(shù)和不同的隱含層單元數(shù)的情況下分別計(jì)算誤差均方差值,從而可以確定最佳網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為6-9-2,建立前翼子板沖壓工藝參數(shù)與成形質(zhì)量預(yù)測模型。通過改變某一工藝參數(shù)值,并保持其他參數(shù)不變,利用訓(xùn)練好的BP網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型給定輸入值,將相應(yīng)輸出結(jié)果與仿真試驗(yàn)結(jié)果作比較,檢測模型數(shù)據(jù)預(yù)測準(zhǔn)確性,進(jìn)一步獲得工藝參數(shù)變化對于制件成形質(zhì)量的影響,大大節(jié)約了仿真試驗(yàn)時(shí)間,縮短了產(chǎn)品研發(fā)周期。
【關(guān)鍵詞】：車身覆蓋件 工藝參數(shù) PAM STAMP 灰色關(guān)聯(lián)分析 多目標(biāo)優(yōu)化 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U466;TG386
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題研究背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外車身覆蓋件成形仿真技術(shù)應(yīng)用研究狀況12-13
• 1.3 國內(nèi)外車身覆蓋件成形最優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用研究狀況13-14
• 1.4 目前存在問題與本文研究內(nèi)容及方法14-17
• 第二章 板料成形數(shù)值仿真關(guān)鍵技術(shù)與最優(yōu)化方法概述17-26
• 2.1 數(shù)值仿真關(guān)鍵技術(shù)17-21
• 2.1.1 單元類型17-18
• 2.1.2 本構(gòu)關(guān)系18-20
• 2.1.3 求解格式20-21
• 2.2 最優(yōu)化方法概述21-23
• 2.2.1 最優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型21-22
• 2.2.2 多目標(biāo)優(yōu)化22-23
• 2.3 數(shù)值模擬軟件PAM STAMP簡介23-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 車身覆蓋件成形特性及前翼子板拉延成形仿真26-40
• 3.1 車身覆蓋件組成26
• 3.2 車身覆蓋件質(zhì)量要求26-27
• 3.2.1 表面質(zhì)量要求26-27
• 3.2.2 剛性要求27
• 3.2.3 工藝性要求27
• 3.3 車身覆蓋件成形質(zhì)量缺陷及其控制措施27-29
• 3.3.1 起皺及其控制措施27-28
• 3.3.2 拉裂及其控制措施28
• 3.3.3 變薄及其控制措施28
• 3.3.4 回彈及其控制措施28-29
• 3.4 成形極限圖29-30
• 3.5 前翼子板拉延成形數(shù)值仿真30-37
• 3.5.1 建立產(chǎn)品數(shù)模30
• 3.5.2 劃分網(wǎng)格與選擇沖壓方向30-32
• 3.5.3 創(chuàng)建壓料面32
• 3.5.4 設(shè)計(jì)工藝補(bǔ)充面32-33
• 3.5.5 設(shè)置拉延筋33-34
• 3.5.6 設(shè)計(jì)坯料34-36
• 3.5.7 建立有限元模型36
• 3.5.8 拉延成形仿真36-37
• 3.6 生產(chǎn)試驗(yàn)37-38
• 3.7 本章小結(jié)38-40
• 第四章 灰色關(guān)聯(lián)分析法在前翼子板成形工藝優(yōu)化中的應(yīng)用40-54
• 4.1 灰色關(guān)聯(lián)分析法40
• 4.2 優(yōu)化變量選擇40-42
• 4.3 優(yōu)化目標(biāo)選擇42-43
• 4.3.1 最大減薄率42-43
• 4.3.2 最大增厚率43
• 4.4 正交試驗(yàn)43-46
• 4.4.1 選擇評價(jià)指標(biāo)和試驗(yàn)對象43-44
• 4.4.2 選擇正交試驗(yàn)表44-46
• 4.5 計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)度46-51
• 4.6 成形質(zhì)量優(yōu)化驗(yàn)證51-53
• 4.6.1 仿真試驗(yàn)驗(yàn)證51-52
• 4.6.2 生產(chǎn)試驗(yàn)驗(yàn)證52-53
• 4.7 本章小結(jié)53-54
• 第五章 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在前翼子板成形優(yōu)化中的應(yīng)用54-65
• 5.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述54
• 5.2 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)沖壓成形質(zhì)量預(yù)測模型的建立54-63
• 5.2.1 確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)54-56
• 5.2.2 組織訓(xùn)練樣本56
• 5.2.3 確定隱含層單元數(shù)56-57
• 5.2.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練與預(yù)測57-59
• 5.2.5 工藝參數(shù)變化對車身覆蓋件成形質(zhì)量的影響59-63
• 5.3 本章小結(jié)63-65
• 第六章 總結(jié)與展望65-68
• 6.1 總結(jié)65-67
• 6.2 展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-73
• 致謝73-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果74

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本文編號：920077