精密成形工程：T型管軸壓脹形的加載軌跡優(yōu)化研究
2022-06-01【作 者】劉勝杰;張彥敏
【前 言】
隨著計算機的廣泛應(yīng)用，有限元模擬軟件和優(yōu)化軟件能把大量需要人工完成的工作由軟件集成處理，可以從多個設(shè)計可選方案評估研究，大大縮短產(chǎn)品的設(shè)計周期。實現(xiàn)計算機自動尋優(yōu)是有限元模擬的發(fā)展趨勢[1]。基于有限元軟件和優(yōu)化軟件完成了T型管軸壓脹形加載軌跡的優(yōu)化集成，進而實現(xiàn)了計算機自動完成整個優(yōu)化過程的功能，然后在T型管軸壓脹形有限元模擬結(jié)果的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化，得出更有利于零件成形的最佳加載軌跡。
T型管軸壓脹形成形原理：
T型管軸壓脹形的成形原理是以直管或預(yù)變形的管材作坯料，通過對管材內(nèi)部施加內(nèi)壓和軸向進給補料使管坯成形為模具型腔形狀的過程[2]，如圖1所示。成形過程中，內(nèi)壓、軸壓和徑向反壓三者之間的合理匹配是技術(shù)關(guān)鍵。若匹配不當會出現(xiàn)成形缺陷，如破裂、起皺等[3]，如圖2所示。
【結(jié) 語】
文中利用有限元數(shù)值模擬軟件和優(yōu)化軟件完成了T型管軸壓脹形的優(yōu)化系統(tǒng)集成，建立了優(yōu)化數(shù)學模型，對T型管軸壓脹形的加載軌跡進行了優(yōu)化。最后對優(yōu)化結(jié)果進行了有限元模擬驗證，從驗證后的模擬結(jié)果中可知，利用優(yōu)化后的加載軌跡獲得的管成形件的支管高度能滿足要求，壁厚分布更均勻。該方法克服了傳統(tǒng)模擬從有限模擬結(jié)果中比較選擇獲取優(yōu)化結(jié)果顯得更科學。同時該研究也為后續(xù)T型管軸壓脹形的成形質(zhì)量研究奠定了一定的基礎(chǔ)，對相關(guān)領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計有一定的借鑒作用。
以下是正文：
