摘要：以磨损为目标建立优化数学模型,采用B样条函数插值描述模具型腔轮廓形状,基于有限元和修正的Archard磨损模型计算结果训练BP神经网络,建立模具型腔控制点与目标函数之间的映射关系,计算遗传算法的适应度值,优化模具型腔.研究结果显示:采用本方法得到的模具型腔形状,与锥形模相比,沿其表面最大磨损深度降低了63.9%,磨损深度分布均匀,说明此设计方法可行.

摘要：基于修正的Archard磨损模型,将人工神经网络与有限元分析相结合,用有限元模拟数据作为学习样本,训练BP神经网络模型,以此模型预测挤压模具的磨损,实现了模具寿命的快速预测,也为模具型腔等磨损设计奠定了基础。

摘要：针对目前国内挤压模具寿命过低的情况,将有限元分析、神经网络和遗传算法结合起来应用到挤压模具型腔优化设计中。采用B样条函数插值描述凹模型腔轮廓形状,用有限元数值模拟获得型腔表面节点的应力场、速度场和温度场,基于修正Archard磨损模型计算型腔磨损深度,以此作为样本训练BP神经网络,建立模具型腔控制点与磨损深度之间的映射关系,再结合遗传算法以等磨损为目标,优化模具型腔轮廓形状。优化结果与序列二次规划法一致,可以降低模具磨损,提高模具寿命,结果与实际情况吻合,表明了这种设计方法是可行的。

摘要：针对在不锈钢板材上冲小孔过程中经常出现的细小圆凸模断裂问题,采用有限元分析(FEA)方法对细小圆凸模结构进行分析与优化。选取对模具寿命影响较大的四个因素作为设计变量,以减小凸模应力集中因子与最大von Misses应力的乘积为优化目标,建立细小圆凸模结构优化的数学模型。利用ANSYS软件对优化模型进行寻优,优化结果表明:在抗断裂方面,B型圆凸模优于A型圆凸模;当凸模导向部位与工作部位的过渡圆角半径为10mm时,细小圆凸模的抗断裂失效能力最强。另外,采用工作部位在卸料板中处于自由状态且工作部位高度L0=2mm的细小圆凸模结构冲压厚度t=1mm的不锈钢材料时,细小圆凸模的寿命最长。现场实验结果与模拟优化结果相当接近。

摘要：以汽车转向螺杆类杯-杆件的温挤压凹模为例进行模具磨损分析及其寿命预测。以影响温挤压凹模磨损的4个主要因素,即凹模入口处圆角大小、模具初始硬度、模具初始温度、摩擦因子作为工艺参数,并分别选取4个不同水平值,确定四因素四水平的32组温挤压凹模磨损试验方案,通过Deform-3D有限元数值模拟软件进行成形过程的数值模拟。以不同影响因素和对应模具的磨损量为样本训练BP神经网络,建立4个主要因素与凹模磨损量之间的映射关系,以温挤压凹模磨损量为目标函数,通过遗传算法对4个影响因素进行组合优化,使凹模磨损量最小、寿命最长。

摘要：以汽车转向螺杆的杯-杆件温热挤压凹模为例,通过对温挤压成形工序的分析,得到影响温挤压凹模磨损寿命的4个主要因素,即凹模入口处圆角大小、模具初始硬度、模具初始温度、摩擦因子。设计四因素四水平标准正交实验表,通过Deform-3D数值模拟软件,基于Archard磨损理论进行温挤压凹模型腔磨损正交试验。以凹模磨损量最小为目标获得凹模模具的最优四因素组合,并得出在温挤压内孔工序中模具初始硬度对凹模磨损影响最大,对实际生产中模具材料的选择和热处理有一定指导作用。在最优参数组合下,通过数值模拟计算得到凹模在温挤内孔中稳定阶段的磨损量,并预测出模具的使用寿命。

摘要：研究摩擦因数、挤压速度和挤压锥角对模具型腔表面温升的影响,可以指导模具设计,同时为建立挤压成形过程中接触表面的温升模型奠定基础。考虑挤压成形过程中坯料的塑性变形和坯料与模具之间的剧烈摩擦与挤压模具型腔表面温升之间相互影响的工作特点,基于弹塑性力学、传热学和有限变形理论,建立挤压成形热力耦合弹塑性有限元分析模型。采用MARC软件对该模型进行热力耦合分析,研究摩擦因数、挤压速度和挤压锥角与模具型腔表面温升的关系。分析结果表明:锥角一定时,摩擦因数从0到0.1逐渐增大时,模具型腔温升随挤压速度的增加是先减小后不变再增加;挤压速度恒定时,温升随摩擦因数和锥角的增加而升高;固定摩擦因数时,挤压速度和锥角增大时,温升也增加。