熱成形模具磨損的全局靈敏度分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)

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1、學(xué)校代號(hào)10532學(xué)號(hào)S12021106分類號(hào)TG76密級(jí)公開碩士學(xué)位論文熱成形模具磨損的全局靈敏度分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)學(xué)位申請(qǐng)人姓名凌鴻偉培養(yǎng)單位機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院導(dǎo)師姓名及職稱謝暉教授學(xué)科專業(yè)機(jī)械工程研究方向輕量化車身制造工藝及裝備研發(fā)論文提交日期2015年5月19日學(xué)校代號(hào)：10532學(xué)號(hào)：S12021106密級(jí)：公開湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文熱成形模具磨損的全局靈敏度分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)學(xué)位申請(qǐng)人姓名：凌鴻偉導(dǎo)師姓名及職稱：謝暉教授培養(yǎng)單位：機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院專業(yè)名稱：機(jī)械工程論文提交日期：2015年5月19日論文答辯日期：2015年5月27日答辯委員會(huì)主席：龔

2、金科教授IGlobalsensitivityanalysisandoptimaldesignforwearofhotformingdiebyLINGHongweiB.E.(HunanUniversity)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofScienceinMechanicalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorXIEHuiMay,20

3、15湖南大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加Ｗ標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，巧已在文中■明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：曰期：訓(xùn)＾年ｔ月〇日＿／學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論義的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)湖南大學(xué)可

4、Ｗ將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索?。薏捎糜坝?、，可縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于１、保密□，在年解密后適用本授權(quán)書。２、不保密圖。＂＂（請(qǐng)?jiān)冢咨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打Ｖ）－。作者簽名：走為韋曰期：Ｍ年（＞月Ｉ曰導(dǎo)師整名：日期：刮玉年Ｉ月戶日．Ｉ熱成形模具磨損的全局靈敏度分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)摘要在車身上采用高強(qiáng)鋼熱成形件是實(shí)現(xiàn)汽車輕量化及提高碰撞安全性的有效途徑之一，然而隨著板料強(qiáng)度的提高，導(dǎo)致高強(qiáng)鋼冷沖壓成形困難。熱成形技術(shù)利用高溫下板料塑性增強(qiáng)的特點(diǎn)，將沖壓成形過程和熱處理

5、過程相結(jié)合，解決了高強(qiáng)鋼成形困難的問題。與冷沖壓模具相比熱成形模具的工作條件更惡劣，所受載荷更大，模具的磨損情況更為嚴(yán)重，模具的使用壽命和沖壓成形件的質(zhì)量也會(huì)降低。目前，對(duì)于熱成形模具磨損現(xiàn)象的研究較少，且多集中在實(shí)驗(yàn)研究方面，因此，開展對(duì)熱成形模具磨損現(xiàn)象的數(shù)值模擬研究具有重要的實(shí)際意義。本文建立了熱成形模具的熱力耦合模型，并基于Archard磨損計(jì)算理論，分析了模具的磨損分布規(guī)律及其與溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)的關(guān)系。同時(shí)分析了磨損量與沖壓速度、板料溫度、冷卻水溫、模具溫度、摩擦系數(shù)、模具硬度等沖壓工藝參數(shù)之間的關(guān)系。以前立柱熱成形模具為例，基于最優(yōu)拉丁超立方

6、試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法和響應(yīng)面建模方法建立了磨損量與沖壓工藝參數(shù)之間的多項(xiàng)式響應(yīng)面近似模型，在此基礎(chǔ)上運(yùn)用sobol全局靈敏度分析方法計(jì)算了沖壓工藝參數(shù)關(guān)于磨損量的靈敏度系數(shù)。結(jié)果顯示沖壓速度、板料溫度、模具溫度的靈敏度系數(shù)較大，表明它們對(duì)磨損量的影響較大。在靈敏度系數(shù)計(jì)算的基礎(chǔ)上，建立靈敏度系數(shù)較大的參數(shù)與磨損量的響應(yīng)面近似模型。以磨損量最小為優(yōu)化目標(biāo)，運(yùn)用多目標(biāo)遺傳算法對(duì)沖壓工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在給定的取值空間內(nèi)搜索最佳的工藝參數(shù)組合，為實(shí)際生產(chǎn)中工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)。關(guān)鍵詞：熱成形技術(shù)；模具磨損；Archard理論；sobol法；遺傳算法II碩士學(xué)

7、位論文AbstractOneofeffectivewaystorealizeautomotivelightweightandimprovecollisionsafetyisusinghotformingpartsofhighstrengthsteeloncarbody,withtheimprovementofsheetmetalstrength,coldstampingofhighstrengthsteelbecomesmoredifficult.Sheetmetalhotformingtechnologymakeuseofthecharacteris

8、ticthatblankplasticityenhancesinhightemperature