一种基于成形缺陷预测板料成形工艺参数的确定方法技术

本发明专利技术涉及一种基于成形缺陷预测板料成形工艺参数的确定方法，属于金属板料拉延成形技术领域。包括如下步骤：拉延过程工艺参数试验设计矩阵的数据获取；拉延过程成形缺陷响应值的计算；拉延过程工艺参数与目标响应数据预处理；建立工艺参数与目标响应之间的高斯过程回归模型；采用多目标遗传算法求解高斯过程回归模型；对获得的非劣解集进行反归一化处理，获得板料拉延成形的实际工艺参数组合。该方法利用代理模型技术建立各种工艺参数和有限元模拟结果之间的非线性关系，并采用优化技术求解最优工艺参数组合。不仅可以大大减少试模修改的次数，而且还可以优化得出最佳的设计方案，对于提高产品质量及设计利用率具有非常重要的意义。

A method for determining sheet metal forming process parameters based on forming defects prediction

The invention relates to a method for determining the forming process parameters of sheet metal based on forming defects, which belongs to the field of sheet metal drawing forming technology. Includes the following steps: experimental design matrix parameters drawing process of data acquisition; to calculate the defect response value of the drawing process of forming; drawing process parameters and target response data preprocessing; establish process parameters and target response between the Gauss process regression model; using multi-objective genetic algorithm to solve the Gauss process to obtain Pareto regression model; the solution set of anti normalization, to obtain the actual process parameters in sheet forming. The method uses surrogate model technology to establish the nonlinear relationship between various process parameters and finite element simulation results, and uses the optimization technique to solve the optimal process parameter combination. Not only can greatly reduce the number of test die modification, but also can optimize the best design scheme, for improving product quality and design utilization has very important significance.

【技术实现步骤摘要】
一种基于成形缺陷预测板料成形工艺参数的确定方法
本专利技术属于金属板料拉延成形
，具体涉及一种基于成形缺陷预测板料成形工艺参数的确定方法。
技术介绍
钣金件冲压成形作为现在工业中一种非常重要的制造技术，广泛地应用于汽车、航空和军事工业中。钣金件加工对产品制造质量、周期和成本有重要影响，钣金件的制造精度和质量直接影响外形精度、产品性能和装配质量。因此，钣金成形技术是先进制造技术的重要组成部分，在很大程度上决定了产品质量、效益和开发能力，是一个国家制造业竞争力的重要影响因素之一。不合理的工艺参数组合选取会导致如起皱、破裂等成形缺陷出现在钣金件的模面上，影响工件的成形质量。传统的冲压过程工艺参数选取依赖设计者的经验，即设计者通过反复修改工艺参数、试模来确定能够保证钣金件成形质量的工艺参数组合。上述方法的时间和经济成本都比较高，无法满足现代制造业的要求。同时，钣金件冲压成形过程是一个典型的多目标问题，其多个缺陷评价指标存在耦合关系，即在同一时刻将所有缺陷评价指标降到最低几乎不可能。综上，依靠设计者经验难以高效地确定合适的工艺参数组合。因此，研究者需要寻找一种能缩短设计周期、减少设计成本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于成形缺陷预测板料成形工艺参数的确定方法，其特征在于，包括如下步骤：1)拉延过程工艺参数试验设计矩阵的数据获取利用有限元仿真软件，通过最陡坡实验确定板料拉延过程中各段拉延筋的阻尼系数与板料的压边力大小的取值范围，采用中心复合试验构建试验设计矩阵中训练样本集合的设计变量部分，并在设计空间中随机选点构成试验设计矩阵中测试样本集合的设计变量部分，通过有限元分析，获取各组工艺参数的有限元分析结果；2)拉延过程成形缺陷响应值的计算，构建试验设计矩阵采用基于成形极限图的成形缺陷计算法，以步骤1)中有限元分析结果中各单元到成形极限曲线的距离之和计算板料在不同工艺参数组合下的起皱和破裂缺陷大小，完善训练...

【技术特征摘要】
1.一种基于成形缺陷预测板料成形工艺参数的确定方法，其特征在于，包括如下步骤：1)拉延过程工艺参数试验设计矩阵的数据获取利用有限元仿真软件，通过最陡坡实验确定板料拉延过程中各段拉延筋的阻尼系数与板料的压边力大小的取值范围，采用中心复合试验构建试验设计矩阵中训练样本集合的设计变量部分，并在设计空间中随机选点构成试验设计矩阵中测试样本集合的设计变量部分，通过有限元分析，获取各组工艺参数的有限元分析结果；2)拉延过程成形缺陷响应值的计算，构建试验设计矩阵采用基于成形极限图的成形缺陷计算法，以步骤1)中有限元分析结果中各单元到成形极限曲线的距离之和计算板料在不同工艺参数组合下的起皱和破裂缺陷大小，完善训练样本集合和测试样本集合，构建完整的试验设计矩阵，所述完整的试验设计矩阵表示为{xi，obfi，obwi}，其中，i为样本的组数，xi表示板料拉延过程中各段拉延筋的阻尼系数和板料的压边力大小，obfi表示拉延过程中板料的破裂缺陷值大小，obwi表示拉延过程中板料的起皱缺陷值大小；3)拉延过程工艺参数与目标响应数据预处理采用归一化方法对步骤2)中完善后的训练样本集合和测试样本集合进行预处理；4)建立工艺参数与目标响应之间的高斯过程回归模型利用步骤3)预处理后的训练样本集合建立高斯过程回归模型；5)采用多目标遗传算法求解高斯过程回归模型采用多目标遗传算法求解步骤4)所建立的高斯过程回归模型，获取板料拉延成形工艺参数组合的非劣解集；6)对步骤5)中获得的非劣解集进行反归一化处理，获得板料拉延成形的实际工艺参数组合。2.根据权利要求1所述的一种基于成形缺陷预测板料成形工艺参数的确定方法，其特征在于，步骤1)具体为：建立工件的三维模型，将其导入dynaform软件中，进行工艺补充面设计，建立有限元模型，进行拉延筋分布配置，通过最陡坡实验确定板料拉延过程中各段拉延筋的阻尼系数与板料的压边力大小的取值范围，采用中心复合试验构建试验设计矩阵中训练样本集合的设计变量部分，并在设计空间中随机选取十个点构成试验设计矩阵中测试样本集合的设计变量部分，通过有限元分析，获取各组工艺参数的有限元分析结果。3.根据权利要求1所述的一种基于成形缺陷预测板料成形工艺参数的确定方法，其特征在于，步骤3)中，归一化预处理公式为：其中，x表示变量，mean(x)为变量x的均值，var(x)为变量x的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵玺，李昕桐，林景栋，黄立，黄锦林，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50