基于試驗(yàn)設(shè)計(jì)和三維數(shù)值模擬的多工位鍛造優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、多工位鍛造屬于少、無(wú)切削的金屬塑性加工工藝，可以克服傳統(tǒng)冷/熱鍛造工藝存在的設(shè)備占用多、需要工序間熱處理等問(wèn)題，提高生產(chǎn)效率，降低能耗，提高鍛件成形質(zhì)量，是鍛造成形工藝發(fā)展的一個(gè)重要方向。工藝及模具設(shè)計(jì)是鍛件產(chǎn)品開發(fā)的核心環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到最終產(chǎn)品的質(zhì)量、成本、生產(chǎn)效率、模具壽命和成形設(shè)備。在激烈的競(jìng)爭(zhēng)和全球化市場(chǎng)的環(huán)境下，提高鍛造成形工藝及模具設(shè)計(jì)的水平，提高設(shè)計(jì)集成化、系統(tǒng)化和智能化程度，實(shí)現(xiàn)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程由經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)向科學(xué)設(shè)計(jì)的飛躍是研

2、究人員長(zhǎng)期追求的目標(biāo)。為適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)對(duì)鍛模開發(fā)的短周期、高質(zhì)量、低成本要求，將先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論與方法以及智能設(shè)計(jì)技術(shù)、塑性有限元理論及設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)引入傳統(tǒng)的熱鍛成形工藝設(shè)計(jì)過(guò)程是鍛模設(shè)計(jì)領(lǐng)域的必然趨勢(shì)。 本文研究?jī)?nèi)容主要有以下幾方面：研究試驗(yàn)設(shè)計(jì)技術(shù)、有限元和優(yōu)化技術(shù)結(jié)合的多工位鍛造優(yōu)化系統(tǒng)，利用近似模型對(duì)多工位鍛造零件關(guān)鍵尺寸進(jìn)行建模，對(duì)其幾何尺寸進(jìn)行優(yōu)化；將Taguchi和拉丁超立方法相結(jié)合的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法應(yīng)用于多工位鍛造工藝優(yōu)

3、化，以提高優(yōu)化效率；對(duì)CAD/CAE集成技術(shù)進(jìn)行深入研究。 根據(jù)多工位鍛造工藝特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了該工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化系統(tǒng)，對(duì)各系統(tǒng)模塊的功能以及相互之間數(shù)據(jù)流信息的傳遞情況進(jìn)行了探討，并結(jié)合試驗(yàn)設(shè)計(jì)、近似建模、數(shù)學(xué)優(yōu)化等各種方法技術(shù)，使用VC與各種軟件的接口技術(shù)（UG Open/API，Office Excel 2003，DEFORM3D文本模式，Matlab M文件動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)等接口技術(shù)），來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)。 以小齒輪零件為例，取