[发明专利]一种钢车轮轮辐工艺曲线智能优化设计方法

说明书

本发明涉及一种钢车轮轮辐工艺曲线智能优化设计方法，包括如下主步骤：S1、对轮辐的拉深模和反拉深模进行三维建模，将拉深模和反拉深模的关键结构参数化，编写宏程序，并通过指定命令驱动宏程序实现拉深模和反拉深模的自动修改与更新；S2、用有限元分析软件对上述拉深模和反拉深模进行冲压工艺仿真分析；S3、对拉深、反拉深冲压工序相关程序进行二次开发，并用二次开发的程序替换原有限元分析软件的程序；S4、对仿真模型进行高精度近似模型拟合；S5、在ISIGHT软件中搭建近似模型优化设计流程框架，对上述创建的近似模型进行优化设计，其突破现有工艺曲线优化设计局限性，可以快速找到最优的拉深、反拉深工艺曲线。

技术领域

本发明涉及汽车车轮轮辐设计技术领域，具体涉及一种钢车轮轮辐工艺曲线智能优化设计方法。

背景技术

车轮是汽车的重要零部件，其性能主要受产品结构和冲压工艺的影响，在进行钢车轮开发时，首先需要对产品结构进行优化设计，在满足产品性能和成本要求的前提下，尽量减少板料厚度，最大程度实现车轮轻量化。另一方面，钢车轮生产质量受冲压工艺的影响，在生产过程中可能因模具工艺设计不合理而导致产品出现起皱、开裂、鼓包、减薄等现象，生产出来的样件与产品图尺寸存在较大偏差，从而影响产品质量和安全性能。钢车轮轮辐在生产过程中共9道工序，其中拉深和反拉深2道工序至关重要，这2道工序的工艺曲线直接决定了轮辐在成形过程中关键部位的减薄率、起皱率及开裂率等。

在进行模具设计时，国内多数钢车轮企业主要还是通过工程开发经验去确定拉深和反拉深这2道工序的工艺曲线，在生产过程中控制轮辐关键部位的减薄率≤10％，但对于一些厚度较薄(≤3.2mm)，大规格(≥17寸)的产品来说，在生产过程中极易出现开裂和起皱现象，这时候靠工程经验进行反复修模、试模也很难解决开裂和起皱现象，虽然部分车轮企业具备冲压工艺仿真的能力，能够根据冲压仿真结果去指导和修改工艺曲线，避免反复修模、试模等难题，但想找到较优的工艺曲线还是需要进行反复修改、反复进行CAE建模与分析，效率较低，使得开发周期过长而不能将产品快速投放市场，影响项目的开发进度，同时加大了开发成本。

极少数企业虽然实现了软件自动优化工艺曲线，但其优化设计系统大多是通过接口从商用CAD/CAE系统中获取产品信息，虽然在效率上有了较大提升，但优化系统与设计系统是相互独立的，无法综合考虑各性能指标进行多学科优化设计，限制了优化效果。

如何突破现有工艺曲线优化设计局限性，研究出一种钢车轮轮辐工艺曲线智能优化设计方法，快速找到最优的拉深、反拉深工艺曲线是本发明专利的关键。

发明内容

基于上述表述，本发明提供了一种钢车轮轮辐工艺曲线智能优化设计方法，以解决现有技术中钢车轮轮辐优化设计局限性大，性能指标综合考虑效果不佳的技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种钢车轮轮辐工艺曲线智能优化设计方法，包括如下主步骤：

S1、对轮辐的拉深模和反拉深模进行三维建模，将拉深模和反拉深模的关键结构参数化，编写宏程序，并通过指定命令驱动宏程序实现拉深模和反拉深模的自动修改与更新；

S2、用有限元分析软件对上述拉深模和反拉深模进行冲压工艺仿真分析；

S3、对拉深、反拉深冲压工序相关程序进行二次开发，并用二次开发的程序替换原有限元分析软件的程序；

S4、对仿真模型进行高精度近似模型拟合；

S5、在ISIGHT软件中搭建近似模型优化设计流程框架，对上述创建的近似模型进行优化设计。

与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：