基于不確定性的管件內(nèi)高壓成形加載路徑優(yōu)化.pdf

1、管件內(nèi)高壓成形工藝因為具有減輕工件重量、節(jié)約原材料、工件表面質(zhì)量佳和機械性能好等特點，引起金屬塑性加工領域的廣泛關注，近年來該工藝已廣泛應用于汽車、航空、航天、國防、化工、醫(yī)療等領域。目前該工藝的設計依舊建立在確定性理論上，即假設材料性能和工藝參數(shù)具有確定值，而實際生產(chǎn)中材料性能和工藝參數(shù)具有分散性及隨機性，與假設存在較大差異，導致工件質(zhì)量波動很大，廢品率過高。
　　本文對某型號國產(chǎn)SUV副車架的管件內(nèi)高壓成形工藝展開研究。首先，

2、分析副車架的結(jié)構(gòu)及質(zhì)量要求，并實際測量工件，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題主要為最小壁厚小于設計尺寸。使用有限元軟件模擬并分析整個成形過程，對比測試與仿真結(jié)果，探尋質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因，提出優(yōu)化加載曲線以提高最小壁厚。
　　然后，研究工藝參數(shù)和材料性能的分散性和隨機性規(guī)律，識別管件液壓成形工藝中的各個工藝參數(shù)并將其分類。在加載曲線上挑選可能對最小壁厚有影響的關鍵參數(shù)，通過試驗設計和方差分析，篩選出對最小壁厚影響較大的關鍵參數(shù)。建立工件質(zhì)量的衡量指標（

3、最小壁厚）和各關鍵參數(shù)之間的響應曲面公式。
　　最后，在響應曲面公式的基礎上，結(jié)合材料性能和工藝參數(shù)的分散性和隨機性，建立工藝可靠性模型。通過優(yōu)化加載路徑，提高工藝可靠性，即成品率，達到提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本的目的。
　　研究表明，合理設定加載路徑不僅可以提高工件的最小壁厚，而且可以減小材料性能和工藝參數(shù)的分散性及隨機性造成產(chǎn)品質(zhì)量波動。論文成果不但對副車架管件內(nèi)高壓成形工藝改進具有積極意義，對其它管件內(nèi)高壓成形工藝加載