一种拼焊板方盒形件成形工艺参数优化方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种拼焊板方盒形件成形工艺参数优化方法及系统，该方法包括：建立工艺参数的层次结构模型；根据层次分析法建立准则层对目标层的第一判断矩阵以及方案层对准则层的第二判断矩阵；根据第一判断矩阵和第二判断矩阵，计算方案层工艺参数相对于目标层工艺参数的指标权重；根据指标权重利用灰色理论，确定准则层工艺参数间的关联系数；根据关联系数得到准则层工艺参数间的关联度；根据最大的关联度确定目标层工艺参数的最优组合；目标层工艺参数的最优组合即为拼焊板方盒形件成形工艺参数的最优组合。采用此方法或系统可以解决拼焊板件冲压成形过程中对质量精确控制不准的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种拼焊板方盒形件成形工艺参数优化方法及系统
本专利技术涉及拼焊板成形领域，特别是涉及一种拼焊板方盒形件成形工艺参数优化方法及系统。
技术介绍
随着我国汽车制造业的快速发展，汽车能源短缺和环境污染问题日益严重，汽车轻量化在近些年得到了越来越广泛的关注。而拼焊板成形技术作为其最主要的实现途径也越来越多的被应用到汽车制造业中。但是拼焊板在成形中涉及的工艺参数较多，每个参数对成形质量的影响各不相同，它们相互交叉，难以精确地建立工艺参数与成形质量之间的关系，工艺优化存在一定的难度。传统的优化方法主要采取方差分析法，通过F比的值来判断各工艺参数对成形结果的影响程度。该方法不仅分析过程较为繁复，计算量大，并且只能粗略的判断各参数的影响程度，难以得到精确的最优工艺参数组合。因此有必要提出一种新的优化方法来确定各个工艺参数之间的权重分配，得到最优工艺参数组合，以解决拼焊板成形过程中的多目标优化问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种拼焊板方盒形件成形工艺参数优化方法及系统，解决了拼焊板件冲压成形过程中对质量精确控制不准的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种拼焊板方盒形件成形工艺参数优化方法，包括：建立工艺参数的层次结构模型；所述层次结构模型包括方案层、准则层、目标层，所述工艺参数包括方案层工艺参数、准则层工艺参数和目标层工艺参数；根据层次分析法建立准则层对目标层的第一判断矩阵以及方案层对准则层的第二判断矩阵；根据所述第一判断矩阵和所述第二判断矩阵，计算所述方案层工艺参数相对于所述目标层工艺参数的指标权重；所述指标权重包括最大焊缝移动量权重、减薄率权重、增厚率权重；根据所述指标权重利用灰色理论，确定所述准则层工艺参数间的关联系数；根据所述关联系数得到所述准则层工艺参数间的关联度；根据最大的所述关联度确定所述目标层工艺参数的最优组合；所述目标层工艺参数的最优组合即为所述拼焊板方盒形件成形工艺参数的最优组合。可选的，所述方案层工艺参数和所述目标层工艺参数均包括最大焊缝移动量、减薄率、增厚率；所述准则层工艺参数包括压边力加载方式、料厚比、摩擦系数、模具几何参数；其中，所述根据层次分析法建立准则层对目标层的第一判断矩阵以及方案层对准则层的第二判断矩阵具体包括：设定所述压边力加载方式、所述料厚比、所述摩擦系数、所述模具几何参数中两两之间的重要程度比值；所述最大焊缝移动量、所述减薄率、所述增厚率中两两之间的重要程度比值；根据所述压边力加载方式、所述料厚比、所述摩擦系数、所述模具几何参数中两两之间的重要程度比值建立所述准则层对目标层的判断矩阵；根据所述最大焊缝移动量、所述减薄率、所述增厚率中两两之间的重要程度比值建立所述方案层对准则层的判断矩阵。可选的，所述根据所述第一判断矩阵和所述第二判断矩阵，计算所述方案层工艺参数相对于所述目标层工艺参数的指标权重具体包括：对所述第一判断矩阵和所述第二判断矩阵的每一列分别进行归一化处理，得到对应的第一归一化矩阵、第二归一化矩阵；分别对所述第一归一化矩阵、所述第二归一化矩阵的行向量进行求和，得到对应的第一求和矩阵、第二求和矩阵；分别对所述第一求和矩阵、所述第二求和矩阵进行归一化处理，得到对应的第一权重矩阵、第二权重矩阵；根据所述第一权重矩阵、所述第二权重矩阵，计算得到所述方案层工艺参数相对于所述准则层工艺参数的第一权重、所述准则层工艺参数相对于所述目标层工艺参数的第二权重；将所述第一权重和所述第二权重相乘，得到所述方案层工艺参数相对于所述目标层工艺参数的指标权重。可选的，所述根据所述指标权重利用灰色理论，确定所述准则层工艺参数间的关联系数具体包括：对所述压边力加载方式、所述料厚比、所述摩擦系数、所述模具几何参数进行正交实验，得到正交实验结果；所述正交实验结果为所述最大焊缝移动量、所述减薄率、所述增厚率的取值；根据所述正交实验结果构建指标序列；对所述指标序列进行无纲量处理，得到无纲量指标序列；选取所述指标序列中的所述最大焊缝移动量的最小值、所述减薄率的最小值、所述增厚率的最小值构建基准矢量序列；根据所述无纲量指标序列和所述基准矢量序列计算得到所述关联系数。可选的，所述根据所述关联系数得到所述准则层工艺参数间的关联度具体包括：利用关联度计算公式计算所述关联度；其中，γi为所述关联度值；ξi(k)为关联系数；i为不同指标的个数，即正交实验序号；λk为指标权重；n＝3；k的取值为1、2、3。一种拼焊板方盒形件成形工艺参数优化系统，包括：模型构建模块，用于建立工艺参数的层次结构模型；所述层次结构模型包括方案层、准则层、目标层，所述工艺参数包括方案层工艺参数、准则层工艺参数和目标层工艺参数；判断矩阵构建模块，用于根据层次分析法建立准则层对目标层的第一判断矩阵以及方案层对准则层的第二判断矩阵；权重计算模块，用于根据所述第一判断矩阵和所述第二判断矩阵，计算所述方案层工艺参数相对于所述目标层工艺参数的指标权重；所述指标权重包括最大焊缝移动量权重、减薄率权重、增厚率权重；关联系数计算模块，用于根据所述指标权重利用灰色理论，确定所述准则层工艺参数间的关联系数；关联度计算模块，用于根据所述关联系数得到所述准则层工艺参数间的关联度；最优组合获得模块，用于根据最大的所述关联度确定所述目标层工艺参数的最优组合；所述目标层工艺参数的最优组合即为所述拼焊板方盒形件成形工艺参数的最优组合。可选的，所述方案层工艺参数和所述目标层工艺参数包括最大焊缝移动量、减薄率、增厚率；所述准则层工艺参数包括压边力加载方式、料厚比、摩擦系数、模具几何参数；其中，所述判断矩阵构建模块具体包括：比值设定单元，用于设定所述压边力加载方式、所述料厚比、所述摩擦系数、所述模具几何参数中两两之间的重要程度比值；所述最大焊缝移动量、所述减薄率、所述增厚率中两两之间的重要程度比值；准则层矩阵建立单元，用于根据所述压边力加载方式、所述料厚比、所述摩擦系数、所述模具几何参数中两两之间的重要程度比值建立所述准则层对目标层的判断矩阵；方案层矩阵建立单元，用于根据所述最大焊缝移动量、所述减薄率、所述增厚率中两两之间的重要程度比值建立所述方案层对准则层的判断矩阵。可选的，所述权重计算模块具体包括：列归一化单元，用于对所述第一判断矩阵和所述第二判断矩阵的每一列分别进行归一化处理，得到对应的第一归一化矩阵、第二归一化矩阵；求和单元，用于分别对所述第一归一化矩阵、所述第二归一化矩阵的行向量进行求和，得到对应的第一求和矩阵、第二求和矩阵；矩阵归一化单元，用于分别对所述第一求和矩阵、所述第二求和矩阵进行归一化处理，得到对应的第一权重矩阵、第二权重矩阵；初始权重计算单元，用于权重根据所述第一权重矩阵、所述第二权重矩阵，计算得到所述方案层工艺参数相对于所述准则层工艺参数的第一权重、所述准则层工艺参数相对于所述目标层工艺参数的第二权重；指标权重计算单元，用于将所述第一权重和所述第二权重相乘，得到所述方案层工艺参数相对于所述目标层工艺参数的指标权重。可选的，所述关联系数计算模块具体包括：正交实验单元，用于对所述压边力加载方式、所述料厚比、所述摩擦系数、所述模具几何参数进行正交实验，得到正交实验结果；所述正交实验结果为所述最大焊缝移动量、所述减薄率、所述增厚率的取值；指标序列本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种拼焊板方盒形件成形工艺参数优化方法，其特征在于，包括：建立工艺参数的层次结构模型；所述层次结构模型包括方案层、准则层、目标层，所述工艺参数包括方案层工艺参数、准则层工艺参数和目标层工艺参数；根据层次分析法建立准则层对目标层的第一判断矩阵以及方案层对准则层的第二判断矩阵；根据所述第一判断矩阵和所述第二判断矩阵，计算所述方案层工艺参数相对于所述目标层工艺参数的指标权重；所述指标权重包括最大焊缝移动量权重、减薄率权重、增厚率权重；根据所述指标权重利用灰色理论，确定所述准则层工艺参数间的关联系数；根据所述关联系数得到所述准则层工艺参数间的关联度；根据最大的所述关联度确定所述目标层工艺参数的最优组合；所述目标层工艺参数的最优组合即为所述拼焊板方盒形件成形工艺参数的最优组合。

【技术特征摘要】
1.一种拼焊板方盒形件成形工艺参数优化方法，其特征在于，包括：建立工艺参数的层次结构模型；所述层次结构模型包括方案层、准则层、目标层，所述工艺参数包括方案层工艺参数、准则层工艺参数和目标层工艺参数；根据层次分析法建立准则层对目标层的第一判断矩阵以及方案层对准则层的第二判断矩阵；根据所述第一判断矩阵和所述第二判断矩阵，计算所述方案层工艺参数相对于所述目标层工艺参数的指标权重；所述指标权重包括最大焊缝移动量权重、减薄率权重、增厚率权重；根据所述指标权重利用灰色理论，确定所述准则层工艺参数间的关联系数；根据所述关联系数得到所述准则层工艺参数间的关联度；根据最大的所述关联度确定所述目标层工艺参数的最优组合；所述目标层工艺参数的最优组合即为所述拼焊板方盒形件成形工艺参数的最优组合。2.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，所述方案层工艺参数和所述目标层工艺参数均包括最大焊缝移动量、减薄率、增厚率；所述准则层工艺参数包括压边力加载方式、料厚比、摩擦系数、模具几何参数；其中，所述根据层次分析法建立准则层对目标层的第一判断矩阵以及方案层对准则层的第二判断矩阵具体包括：设定所述压边力加载方式、所述料厚比、所述摩擦系数、所述模具几何参数中两两之间的重要程度比值；所述最大焊缝移动量、所述减薄率、所述增厚率中两两之间的重要程度比值；根据所述压边力加载方式、所述料厚比、所述摩擦系数、所述模具几何参数中两两之间的重要程度比值建立所述准则层对目标层的判断矩阵；根据所述最大焊缝移动量、所述减薄率、所述增厚率中两两之间的重要程度比值建立所述方案层对准则层的判断矩阵。3.根据权利要求2所述的优化方法，其特征在于，所述根据所述第一判断矩阵和所述第二判断矩阵，计算所述方案层工艺参数相对于所述目标层工艺参数的指标权重具体包括：对所述第一判断矩阵和所述第二判断矩阵的每一列分别进行归一化处理，得到对应的第一归一化矩阵、第二归一化矩阵；分别对所述第一归一化矩阵、所述第二归一化矩阵的行向量进行求和，得到对应的第一求和矩阵、第二求和矩阵；分别对所述第一求和矩阵、所述第二求和矩阵进行归一化处理，得到对应的第一权重矩阵、第二权重矩阵；根据所述第一权重矩阵、所述第二权重矩阵，计算得到所述方案层工艺参数相对于所述准则层工艺参数的第一权重、所述准则层工艺参数相对于所述目标层工艺参数的第二权重；将所述第一权重和所述第二权重相乘，得到所述方案层工艺参数相对于所述目标层工艺参数的指标权重。4.根据权利要求3所述的优化方法，其特征在于，所述根据所述指标权重利用灰色理论，确定所述准则层工艺参数间的关联系数具体包括：对所述压边力加载方式、所述料厚比、所述摩擦系数、所述模具几何参数进行正交实验，得到正交实验结果；所述正交实验结果为所述最大焊缝移动量、所述减薄率、所述增厚率的取值；根据所述正交实验结果构建指标序列；对所述指标序列进行无纲量处理，得到无纲量指标序列；选取所述指标序列中的所述最大焊缝移动量的最小值、所述减薄率的最小值、所述增厚率的最小值构建基准矢量序列；根据所述无纲量指标序列和所述基准矢量序列计算得到所述关联系数。5.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，所述根据所述关联系数得到所述准则层工艺参数间的关联度具体包括：利用关联度计算公式计算所述关联度；其中，γi为所述关联度值；ξi(k)为关联系数；i为不同指标的个数，即正交实验序号；λk为指标权重；n＝3；k的取值为1、2、3。6.一种拼焊板方盒形件成形工艺参数优化系统，其特征在于，包括：模型构建模块，用于建...

【专利技术属性】
技术研发人员：官英平，杨柳，姚丹，毕蒙蒙，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北,13