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?yàn)榫哂袦p輕工件重量、節(jié)約原材料、工件表面質(zhì)量佳和機(jī)械性能好等特點(diǎn)，引起金屬塑性加工領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，近年來該工藝已廣泛應(yīng)用于汽車、航空、航天、國(guó)防、化工、醫(yī)療等領(lǐng)域。目前該工藝的設(shè)計(jì)依舊建立在確定性理論上，即假設(shè)材料性能和工藝參數(shù)具有確定值，而實(shí)際生產(chǎn)中材料性能和工藝參數(shù)具有分散性及隨機(jī)性，與假設(shè)存在較大差異，導(dǎo)致工件質(zhì)量波動(dòng)很大，廢品率過高。
　　本文對(duì)某型號(hào)國(guó)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(shí)際測(cè)量工件，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題主要為最小壁厚小于設(shè)計(jì)尺寸。使用有限元軟件模擬并分析整個(gè)成形過程，對(duì)比測(cè)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(jī)性規(guī)律，識(shí)別管件液壓成形工藝中的各個(gè)工藝參數(shù)并將其分類。在加載曲線上挑選可能對(duì)最小壁厚有影響的關(guān)鍵參數(shù)，通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)和方差分析，篩選出對(duì)最小壁厚影響較大的關(guān)鍵參數(shù)。建立工件質(zhì)量的衡量指標(biāo)（

3、最小壁厚）和各關(guān)鍵參數(shù)之間的響應(yīng)曲面公式。
　　最后，在響應(yīng)曲面公式的基礎(chǔ)上，結(jié)合材料性能和工藝參數(shù)的分散性和隨機(jī)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(dá)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(shè)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(jī)性造成產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)。論文成果不但對(duì)副車架管件內(nèi)高壓成形工藝改進(jìn)具有積極意義，對(duì)其它管件內(nèi)高壓成形工藝加載