微型鋁合金軸承座沖鍛復(fù)合成形模擬與優(yōu)化研究.pdf

1、沖鍛復(fù)合成形是一種將板料成形與體積成形相結(jié)合的不等厚板料件成形新工藝。該工藝具有板料成形的變形面積大及體積成形的厚度不均的優(yōu)點，可以取代鑄造、焊接、切削等傳統(tǒng)工藝，既提高了生產(chǎn)效率，也改善了制件的機械性能。本文針對某種型號的微型軸承座，采用沖鍛復(fù)合成形工藝，研究關(guān)鍵工位的成形規(guī)律，通過優(yōu)化獲取最優(yōu)工藝參數(shù)組合方案。
　　 首先，對微型軸承座進(jìn)行工藝分析，采用擠壓成形凸緣上的小圓柱，分析成形過程材料流動規(guī)律，驗證了該方法的可行性。

2、其次，為了避免前后工位的影響考慮采用沖擠復(fù)合成形工藝來成形筒形部位。利用專業(yè)有限元軟件DEFORM對筒形部位的成形進(jìn)行數(shù)值模擬分析，得到?jīng)_擠復(fù)合成形工藝的一些成形規(guī)律。結(jié)果表明沖擠成形過程中，金屬材料的變形區(qū)主要集中在沖頭底部。壓料板下面的材料僅發(fā)生彈性變形，對上一步成形的形狀不產(chǎn)生影響。
　　 在綜合分析了沖擠成形過程材料的變形規(guī)律后，選用數(shù)值模擬與正交試驗結(jié)合的方法分析摩擦系數(shù)、反頂力和壓邊力三個關(guān)鍵參數(shù)對損傷damage值

3、的影響。采用極差分析的手段，判斷指標(biāo)對各工藝參數(shù)的敏感程度。結(jié)果顯示摩擦系數(shù)對damage影響最大，其次是反頂力，壓邊力的影響最小。基于正交試驗的分析結(jié)果，選取零件的damage值作為優(yōu)化目標(biāo)，結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的遺傳算法對工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化結(jié)果表明通過優(yōu)化后的工藝參數(shù)可以獲得最低的損傷值，極大地提高了材料的成形性能，相應(yīng)得到的制件質(zhì)量也是最優(yōu)的。
　　 最后，零件采用精沖落料成形，對精沖工藝進(jìn)行模擬，獲得合理的工藝參數(shù)，以生