高速精密鍛造工藝設計優(yōu)化與模具運動仿真關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、精密鍛造是一種金屬近凈成形技術(shù)，生產(chǎn)的鍛件精度高，鍛件的流線分布合理且沒有被割斷，力學性能比采用切削加工的零件好，使用壽命長，能部分或全部替代機械加工，還可以成批生產(chǎn)某些形狀復雜且難以用機械加工方法制造的零件。但是，傳統(tǒng)的精密鍛造工藝設計較多采用的“試錯法”，工藝水平的好壞主要依賴于設計人員的經(jīng)驗和水平，通常初始設計很難直接獲得可行的工藝方案。本文以提高精密鍛造工藝設計質(zhì)量為研究目標，以CAD/CAE系統(tǒng)集成技術(shù)為基礎，研究了高速鍛造工

2、藝設計優(yōu)化和模具運動仿真系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，并成功應用于精密鍛造工藝的設計和驗證，取得了理想的效果。本文研究成果將有效提高精密鍛造工藝及模具的設計效率和質(zhì)量，提高工藝可靠性，降低設計、開發(fā)及生產(chǎn)成本。
　　 本文的研究內(nèi)容主要包括CAD/CAE智能集成技術(shù)、鍛件模型的自動更新和體積匹配方法、模具模型的自動生成方法、數(shù)值模擬前處理數(shù)據(jù)準備和計算批處理、模擬結(jié)果的自動提取方法、高速精密鍛造設備的運動規(guī)律和模具運動仿真實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)等內(nèi)容，

3、建立了高速精密鍛造工藝設計優(yōu)化和模具運動仿真系統(tǒng)。
　　 通過選取鍛件關(guān)鍵幾何參數(shù)作為設計變量，采用試驗設計方法生成樣本，自動生成相應的模具模型，實現(xiàn)了數(shù)值模擬前處理數(shù)據(jù)準備自動化和模擬的批處理。同時，基于初始工藝方案，以降低成形載荷作為目標函數(shù)，滿足局部體積要求和無折疊缺陷作為約束條件，根據(jù)模擬結(jié)果建立數(shù)學模型，應用遺傳算法進行優(yōu)化，并對優(yōu)化結(jié)果的模具進行運動仿真，查看干涉檢查情況，為設備參數(shù)的選取提供了驗證工具。