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摘要：拉深变压边力（变压边力）的优化策略以确定最佳的时间变量和空间变量的BHF轨迹，以提汽车高铝合金面板的成形性。该战略实施基于适应模拟计算临界起皱BHF为每个分段的粘合剂Numisheet'05甲板模拟单轮盖。冲压件的厚度比较下最优变压边力形式仍是板料成形领域恒定的BHF显示，这四部分的方差分别下降了70％ ，44％ ，64％和61％ ，这表明厚度分布和变化控制的显著改善。通过应变路径比较的调查揭示了成形性改善的根本原因。该研究证明了新的拉深变压边力优化策略适用于复杂的铝合金板零件。46514
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毕业论文关键词：拉深变压边力;铝合金板材成形性能
1 简介
起皱和开裂是在拉深件上两个关键的表面问题，除此之外，还有其他产品的质量要求，包括厚度均匀，应变变形，回弹等，工程师和研究人员通常会尝试来调节一个或多个的工艺参数，如初始毛坯轮廓，摩擦条件，拉延筋阻力和压边圈力（BHF，FBH） [1--4 ]成功绘出无上述缺陷的部件。
就BHF调节而言，时间变量和空间变量BHFs发生在工业深冲的过程，但通常不是以最佳的方式[ 5 ]。研究人员开始构建系统以改善变压边力的应用（拉深变压边力）来减少工作量用模具表面磨坐垫垫补的方式。第一个由哈特和李[6 ]构建的系统成立的目的是要保持恒定量的不支持的屈曲区域的一部分。这项工作是由哈特和FENN [7]继续 ，他们采用的闭环控制片材成形操作，以确定最佳的BHF的轨迹。西格特[8]设计了一个压边刚性分段部分，提供对材料的独立控制。
基于拉深变压边力的可行性，研究人员继续进行深入的研究开发调节BHF轨迹在冲床行程中的优化策略。曹等人提出了PI（比例 - 积分） [9]和ARMA （自动回归和移动平均） [10]的方法，从而分别增加了锥形杯和半球形杯的零件质量。 Sun等[ 11 ]提出了一种RSM模型结合的有限元法仿真的方法以增加铝板材的成形性当被应用到矩形框时。在盛等人[12] 的工作中，自适应模拟是用来在锥形杯的绘制中预测变量压边力。 AYED等[13]研究了压边力的优化Numisheet'99前门面板三个不平等的限制。
在我们以前的研究[14] ，比例 - 积分 - 微分（PID）优化策略已经提出了一种基于BHF的成形性分析窗口和集成到商用有限元代码获得时间变量和空间变量的最优BHF单轮成形模拟。然后，将加强10绘制高度为60毫米的矩形框采用节段性粘合剂。常数BHF实验和最佳BHF的衍生轨迹验证多变量BHF液压进行了按与实验结果相符的有限元法优化，这增加了33％的绘图深度。
在这项研究中，上述闭环优化策略是应用到一个复杂的汽车行李箱盖内板，这是基准numisheet'05 [15]。其主要目标是设计恰当分段粘合剂绘图工具的设置和实现随时间变化的压边力的轨迹为每个分段的粘合剂。为了验证改进的零件质量，在这项研究中根据冲压件的厚度分布和变化的轨迹得出的最优变压边力的形式是与常量BHF图相比，据Numisheet'05委员会。
2 快速回顾Numisheet'05行李箱盖基准和PID闭环拉深变压边力优化策略
在这个基准测试中所采用的成型工具如图1所示。参与者可以使用物理拉延筋或线拉延筋成形模拟。物理拉延筋分布信息的几何形状，如图2所示。该生产线拉延筋节省计算时间相当于虚拟阻力。然而，精度是不够的，因为线拉延筋模型无法真正模拟材料吸取和借鉴了拉延筋的位置。因此，在本研究中，选择物理拉延筋模拟精度高的拉延筋行为。
在这项工作中制定的战略是基于扩展的BHF成形性窗口。图3显示了三种BHF的成形性窗口代表三类型材料具有不同程度的拉深成形性。该部分将有开裂的缺陷，如果BHF是大于开裂BHF价值的。而如果压边力小于起皱的BHF ，起皱将发生在中间部分。裂解BHF之间的区域和起皱BHF是安全区域。所需的冲孔深度表示为设计目标，交点说明材料的冲孔限制。在图3（a）中，设计的目标是小于极限深度，安全区域足够宽能包含恒定的