基于人工智能的沖壓件復(fù)合參數(shù)數(shù)值優(yōu)化技術(shù)研究與應(yīng)用.pdf

1、在機(jī)械制造中，沖壓成形已經(jīng)成為一種十分重要的塑性加工方法，廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、電器、造船、儀表等工業(yè)領(lǐng)域。隨著工業(yè)對沖壓件需求不斷的增長，板材成形技術(shù)在世界各國，特別是工業(yè)發(fā)達(dá)國家得到高度重視。影響沖壓件成形質(zhì)量的因素有很多，而回彈缺陷是最重要的影響之一。回彈研究包含回彈預(yù)測和回彈控制兩個相互影響的方面，對回彈進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測有利于我們有效的控制回彈，而控制是預(yù)測的最終目標(biāo)，因為控制回彈能直接促進(jìn)沖壓質(zhì)量的提高，促進(jìn)沖壓技術(shù)的發(fā)展。

2、 由于計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，其運算能力已經(jīng)能滿足大規(guī)模的數(shù)值運算要求，使得以有限元為基礎(chǔ)的數(shù)值模擬沖壓仿真技術(shù)逐漸得到廣泛推廣和應(yīng)用，而數(shù)值模擬也為沖壓技術(shù)的發(fā)展帶來新的革命。不僅如此，結(jié)合計算機(jī)的強(qiáng)大數(shù)值運算能力，以傳統(tǒng)的試驗方法為基礎(chǔ)，通過數(shù)學(xué)建模來模擬沖壓成形也變?yōu)楝F(xiàn)實，再結(jié)合數(shù)值優(yōu)化方法，使沖壓技術(shù)的優(yōu)化得到長足的進(jìn)步。 本文就是在上述的技術(shù)背景上，提出了針對沖壓成形中最常見的問題之一：回彈缺陷，以回彈現(xiàn)象較為嚴(yán)

3、重的類U型件為研究對象，以正交試驗法為實驗數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，以DYNAFORM數(shù)值沖壓仿真為手段，以材料性能、沖壓工藝、回彈角反映的關(guān)鍵型面尺寸這三種參數(shù)為試驗因素，以工程實際的經(jīng)驗取值范圍為因素的水平，以沖壓成形回彈分析模型與設(shè)計模型的誤差量為試驗指標(biāo)，完成正交試驗方案并得到相應(yīng)的誤差數(shù)據(jù)。根據(jù)已完成的正交表導(dǎo)入回彈控制原型系統(tǒng)，作為對人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的原始數(shù)據(jù)和校驗數(shù)據(jù)。訓(xùn)練所得的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為遺傳算法的“Fit Function”并在因

4、素的水平范圍內(nèi)進(jìn)行全局的優(yōu)化，最后能得出最優(yōu)的參數(shù)取值。 本文的特色在于通過回彈角反映關(guān)鍵型面尺寸實現(xiàn)模具的參數(shù)化，并與材料性能、沖壓工藝同時作為試驗參數(shù)；另外把人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法相結(jié)合，實現(xiàn)了沖壓過程的數(shù)學(xué)模型模擬和參數(shù)優(yōu)化；而且本文的工作還包括把正交試驗、沖壓仿真、回彈評價(包括由回彈角所反映出來的型面關(guān)鍵尺寸的計算與定位、成形結(jié)果與設(shè)計模型的位移誤差計算)、參數(shù)優(yōu)化(包括人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的沖壓數(shù)學(xué)模型訓(xùn)練和遺傳算法的全局