[发明专利]一种铝板冲压工艺的稳健性优化方法

摘要

本发明涉及一种铝板冲压工艺的稳健性优化方法，属于铝板冲压技术领域。本发明包括下述步骤(1)设定初试冲压工艺参数，并以此参数为条件建立零件冲压工艺数型；(2)建立冲压工艺数型的有限元模型，进行冲压仿真模拟；(3)选择模拟结果处于安全区所对应的冲压工艺参数数值，作为基础冲压工艺参数数值；(4)以冲压工艺参数作为影响冲压质量的控制因子，以铝板材料参数作为影响冲压质量的噪声因子，并安排试验表格；(5)定义每次模拟实验的质量评价指标；(6)计算信噪比(SN)；(7)选择信噪比(SN)值最高时所对应的一组控制因子数值，作为最佳冲压工艺参数数值。

主权项

一种铝板冲压工艺的稳健性优化方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤一根据零件的冲压成形方式，按照冲压工艺行业标准，设定初试冲压工艺参数，并以此参数为条件建立冲压工艺数型；步骤二根据步骤一的冲压工艺数型，用有限元方法建立凸模、凹模、压边圈、板材的网格模型，输入铝板材料参数，进行冲压仿真模拟；步骤三将步骤二得到的数值模拟结果导入成形极限图，选择模拟结果处于成形极限图安全区所对应的冲压工艺参数数值，作为基础冲压工艺参数数值；步骤四以冲压工艺参数作为影响冲压质量的控制因子，以铝板材料参数作为影响冲压质量的噪声因子；根据控制因子的数目和水平以及噪声因子的数目和水平，选择正交表；控制因子列于内表，噪声因子列于外表，内表的每一行控制因子对应外表的每一列噪声因子，在步骤二建立的有限元网格模型中进行冲压仿真模拟，得到成形后铝板的网格节点的主应变次应变按式(1)、式(2)分别计算模拟铝板破裂评价指标R、起皱评价指标W：R=1mΣi=1mri2;ri=ϵ1i-φ(ϵ2i),ϵ1i>φ(ϵ2i)0,ϵ1i≤φ(ϵ2i)---(1)]]>W=1mΣi=1mwi2;wi=η(ϵ2i)-ϵ1i,ϵ1i<η(ϵ2i)0,ϵ1i≥η(ϵ2i)---(2)]]>式(1)、(2)中：m表示节点数，表示第i个节点的主应变，表示第i个节点的次应变，ri表示第i个节点距离破裂安全裕度线的距离，表示第i个节点处于破裂临界时的主应变，表示第i个节点处于起皱临界时的主应变，wi表示第i个节点距离起皱安全裕度线的距离；步骤五定义每次模拟实验的质量评价指标为Fj，按式(3)计算Fj值，Fj＝λR+(1‑λ)W  (3)式中：λ为常数，取值0.7；步骤六按式(4)计算信噪比SN：SN=η=-10log10(1kΣj=1kFj2)---(4)]]>式中：Fj为第j次模拟实验计算得到的质量指标数值，k为模拟次数；步骤七选择步骤六所得信噪比SN值最高时所对应的一组控制因子数据，作为最佳冲压工艺参数数值。