基于正擠壓全過程模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化及疲勞壽命研究.pdf

1、作為高精度、高效率、優(yōu)質(zhì)低耗的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，冷擠壓被廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)中。由于冷擠壓模具所承受的壓力大、模具壽命短，合理的模具結(jié)構(gòu)尤為重要。因此，冷擠壓過程的研究和工藝參數(shù)的整體優(yōu)化具有重要的意義。
　　本文針對Scm435合金鋼棒材正擠壓，首先通過有限元數(shù)值模擬重現(xiàn)了從模具的過盈裝配，工件放置，擠壓，卸載，到工件頂出整個(gè)生產(chǎn)全過程中擠壓件及模具的應(yīng)力、應(yīng)變及溫度分布。并以此為依據(jù)提出了新的通過分段式模套施加變過盈量的工藝方案，以及

2、具體的工藝實(shí)施方法，通過有限元數(shù)值模擬進(jìn)行了驗(yàn)證。隨后，根據(jù)上海某汽車緊固件公司提供的真實(shí)工藝參數(shù)，通過對擠壓全過程的數(shù)值模擬，分析對比了不同結(jié)構(gòu)的長型凹模的特點(diǎn)，并確定了最終的凹模結(jié)構(gòu)。
　　本文的研究，通過python語言編寫參數(shù)化建模文件，集成ABAQUS和ISIGHT對棒材正擠壓的雙層預(yù)壓力模具結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵參數(shù)(倒角、過盈量和摩擦系數(shù)），利用NSGA-Ⅱ進(jìn)行多學(xué)科多目標(biāo)優(yōu)化。進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE），以優(yōu)化拉丁超立方抽樣方法

3、對樣本空間進(jìn)行抽樣，并在抽樣結(jié)果的基礎(chǔ)上，構(gòu)造響應(yīng)面函數(shù)，以響應(yīng)面函數(shù)代替復(fù)雜而耗時(shí)的數(shù)值模擬程序進(jìn)行優(yōu)化。這一方法可以大幅度節(jié)約計(jì)算時(shí)間，所得到的優(yōu)化結(jié)果和通過NSGA-Ⅱ得到的結(jié)果相對比，驗(yàn)證了此種方法的可行性，從而為實(shí)際工程應(yīng)用提供了可能。通過進(jìn)一步研究，本文提出了新的基于離散變量的優(yōu)化拉丁超立方抽樣法的樣本空間構(gòu)造方法，同時(shí)對響應(yīng)面函數(shù)的誤差分析進(jìn)行了改進(jìn)，通過構(gòu)造新的響應(yīng)面函數(shù)代替逐次的有限元計(jì)算，得到的結(jié)果驗(yàn)證了改進(jìn)后的方法