[发明专利]一种基于成形缺陷预测板料成形工艺参数的确定方法

摘要

本发明涉及一种基于成形缺陷预测板料成形工艺参数的确定方法，属于金属板料拉延成形技术领域。包括如下步骤拉延过程工艺参数试验设计矩阵的数据获取；拉延过程成形缺陷响应值的计算；拉延过程工艺参数与目标响应数据预处理；建立工艺参数与目标响应之间的高斯过程回归模型；采用多目标遗传算法求解高斯过程回归模型；对获得的非劣解集进行反归一化处理，获得板料拉延成形的实际工艺参数组合。该方法利用代理模型技术建立各种工艺参数和有限元模拟结果之间的非线性关系，并采用优化技术求解最优工艺参数组合。不仅可以大大减少试模修改的次数，而且还可以优化得出最佳的设计方案，对于提高产品质量及设计利用率具有非常重要的意义。

主权项

一种基于成形缺陷预测板料成形工艺参数的确定方法，其特征在于，包括如下步骤：1)拉延过程工艺参数试验设计矩阵的数据获取利用有限元仿真软件，通过最陡坡实验确定板料拉延过程中各段拉延筋的阻尼系数与板料的压边力大小的取值范围，采用中心复合试验构建试验设计矩阵中训练样本集合的设计变量部分，并在设计空间中随机选点构成试验设计矩阵中测试样本集合的设计变量部分，通过有限元分析，获取各组工艺参数的有限元分析结果；2)拉延过程成形缺陷响应值的计算，构建试验设计矩阵采用基于成形极限图的成形缺陷计算法，以步骤1)中有限元分析结果中各单元到成形极限曲线的距离之和计算板料在不同工艺参数组合下的起皱和破裂缺陷大小，完善训练样本集合和测试样本集合，构建完整的试验设计矩阵，所述完整的试验设计矩阵表示为{xi，obfi，obwi}，其中，i为样本的组数，xi表示板料拉延过程中各段拉延筋的阻尼系数和板料的压边力大小，obfi表示拉延过程中板料的破裂缺陷值大小，obwi表示拉延过程中板料的起皱缺陷值大小；3)拉延过程工艺参数与目标响应数据预处理采用归一化方法对步骤2)中完善后的训练样本集合和测试样本集合进行预处理；4)建立工艺参数与目标响应之间的高斯过程回归模型利用步骤3)预处理后的训练样本集合建立高斯过程回归模型；5)采用多目标遗传算法求解高斯过程回归模型采用多目标遗传算法求解步骤4)所建立的高斯过程回归模型，获取板料拉延成形工艺参数组合的非劣解集；6)对步骤5)中获得的非劣解集进行反归一化处理，获得板料拉延成形的实际工艺参数组合。