摘要
随着大型薄板拉深成形件复杂程度的不断上升，拉延筋设计技术作为大型薄板拉深成形的关键技术之一，越来越受到广大学者和工程师的重视。目前，在大型薄板拉深成形模具设计中，拉延筋的布置及几何参数等大多数仍凭经验来确定，在模具调试阶段还需对拉延筋进行多次调整和打磨。这将延长模具设计和制造周期，导致产品制造成本上升。 为了有效地设置拉延筋，本文开展了拉延筋的布置和几何参数优化设计方法的研究，以期达到缩短模具设计制造周期，提高产品质量的目的。 以方形盒为研究对象，开展了拉延筋的布置对板料成形质量的影响研究。以板厚的变差作为成形质量的评价标准，对方形盒直边及圆角处拉延筋的不同布置形式和位置进行了数值仿真试验，研究了不同的布置形式对板料成形质量的影响。提出了有利于板料冲压成形的拉延筋布置策略。这对于大型薄板拉深成形时拉延筋布置形式的确定具有重要的指导意义。 当拉延筋的布置形式和结构形式确定后，对拉延筋的调整基本上是通过改变拉延筋的几何参数来实现的。为了探寻合理的拉延筋几何参数确定方法，以Numisheet’2005汽车底盘横梁为一研究实例，综合运用响应面法、动力显示有限元分析方法及正交试验设计方法，开展了拉延筋几何参数的优化设计研究。先对成形件的结构特征进行分类，根据成形件结构特征的类型，定性确定拉延筋设置与否以及拉延筋几何参数大小，从而确定优化设计变量。以整体评价函数来评价成形件的成形质量，作为优化目标函数，建立优化数学模型。运用正交试验设计方法安排数值仿真试验方案，运用动力显式有限元法进行分析计算，继而运用响应面法来建立设计变量与目标函数之间的对应关系，开展拉延筋几何参数的优化设计。将优化设计结果与该算例所提供的尺寸进行比较，结果表明该优化方法是行之有效的。
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