基于正擠壓全過程模具結構優(yōu)化及疲勞壽命研究.pdf

1、作為高精度、高效率、優(yōu)質低耗的先進生產技術，冷擠壓被廣泛用于工業(yè)生產中。由于冷擠壓模具所承受的壓力大、模具壽命短，合理的模具結構尤為重要。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，到工件頂出整個生產全過程中擠壓件及模具的應力、應變及溫度分布。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、具體的工藝實施方法，通過有限元數(shù)值模擬進行了驗證。隨后，根據(jù)上海某汽車緊固件公司提供的真實工藝參數(shù)，通過對擠壓全過程的數(shù)值模擬，分析對比了不同結構的長型凹模的特點，并確定了最終的凹模結構。
　　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壓力模具結構的關鍵參數(shù)(倒角、過盈量和摩擦系數(shù)），利用NSGA-Ⅱ進行多學科多目標優(yōu)化。進行了實驗設計（DOE），以優(yōu)化拉丁超立方抽樣方法

3、對樣本空間進行抽樣，并在抽樣結果的基礎上，構造響應面函數(shù)，以響應面函數(shù)代替復雜而耗時的數(shù)值模擬程序進行優(yōu)化。這一方法可以大幅度節(jié)約計算時間，所得到的優(yōu)化結果和通過NSGA-Ⅱ得到的結果相對比，驗證了此種方法的可行性，從而為實際工程應用提供了可能。通過進一步研究，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造方法，同時對響應面函數(shù)的誤差分析進行了改進，通過構造新的響應面函數(shù)代替逐次的有限元計算，得到的結果驗證了改進后的方法