基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的板料拉深CAD-CAE集成系統(tǒng)中優(yōu)化模塊的研究.pdf

1、沖壓制件的拉深成形是一個復(fù)雜的動態(tài)過程，在實際生產(chǎn)中制件經(jīng)常發(fā)生拉裂、起皺等各種質(zhì)量缺陷，甚至造成廢品，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)。目前對制件缺陷進行分析優(yōu)化，主要依靠工程技術(shù)人員的知識與經(jīng)驗進行處理，因此往往難以獲得令人滿意的優(yōu)化結(jié)果。為了解決這一問題，可以在CAD之后的CAE階段采用數(shù)值模擬技術(shù)對成形過程進行模擬分析，從而在產(chǎn)品開發(fā)的早期通過CAE分析及時避免后續(xù)過程可能出現(xiàn)的問題，這種方法就是CAD/CAE集成。雖然板料成形過程數(shù)值模擬技術(shù)

2、的發(fā)展和應(yīng)用取得了積極的效果，但是在實際應(yīng)用過程中還存在諸多問題，例如：數(shù)值模擬技術(shù)軟件對實際物理模型描述的失真；實際生產(chǎn)條件與模擬過程的差異所導(dǎo)致的誤差；數(shù)值模擬結(jié)果數(shù)據(jù)與后續(xù)優(yōu)化模塊之間的智能化傳輸?shù)鹊?。基于以上原因，本課題提出將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入并開發(fā)出相應(yīng)的工藝優(yōu)化系統(tǒng)。結(jié)果證明：該系統(tǒng)能夠很好的解決以上問題，獲得較高的優(yōu)化精度。 在本課題中，考慮到各種覆蓋件拉深成形的生產(chǎn)條件和實驗條件都要求較高，在現(xiàn)有的設(shè)備和環(huán)境下無法

3、獲取相關(guān)實驗數(shù)據(jù)。因此選用了在拉深成形中最常見也是最典型的圓筒形零件作為實驗基礎(chǔ)，針對壓邊力這一拉深成形的主要影響因素，通過大量的拉深網(wǎng)格物理實驗獲取相關(guān)的物理數(shù)據(jù)。在此物理模型的基礎(chǔ)上，采用有限元數(shù)值模擬軟件DYNAFORM對圓筒形件進行了拉深成形過程的數(shù)值模擬研究，并將數(shù)值模擬結(jié)果與物理實驗結(jié)果進行對比，驗證數(shù)值模擬結(jié)果的正確性；在成形過程數(shù)值模擬所獲得數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及設(shè)計方法引入，構(gòu)建拉深成形壓邊力優(yōu)化模型；以Mat

4、lab數(shù)學(xué)軟件為二次開發(fā)平臺，結(jié)合拉深成形專業(yè)知識，采用面向用戶的設(shè)計方法進行優(yōu)化系統(tǒng)的詳細設(shè)計，開發(fā)了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的壓邊力優(yōu)化系統(tǒng)；同時驗證了該系統(tǒng)不僅能對圓筒形件拉深成形過程進行壓邊力的優(yōu)化，同樣適用于覆蓋件的壓邊力優(yōu)化，使系統(tǒng)具有專業(yè)化、實用化的特點。本課題的研究表明：基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的壓邊力優(yōu)化系統(tǒng)具有較高的優(yōu)化精度并同時適用于圓筒形件以外的其它拉深零件的壓邊力優(yōu)化；數(shù)值模擬軟件DYNAFORM能夠較好的模擬拉深成形過程及其