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(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過(guò)程，在實(shí)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(duì)制件缺陷進(jìn)行分析優(yōu)化，主要依靠工程技術(shù)人員的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行處理，因此往往難以獲得令人滿(mǎn)意的優(yōu)化結(jié)果。為了解決這一問(wèn)題，可以在CAD之后的CAE階段采用數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)成形過(guò)程進(jìn)行模擬分析，從而在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的早期通過(guò)CAE分析及時(shí)避免后續(xù)過(guò)程可能出現(xiàn)的問(wèn)題，這種方法就是CAD/CAE集成。雖然板料成形過(guò)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(shí)際應(yīng)用過(guò)程中還存在諸多問(wèn)題，例如：數(shù)值模擬技術(shù)軟件對(duì)實(shí)際物理模型描述的失真；實(shí)際生產(chǎn)條件與模擬過(guò)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??；谝陨显?，本課題提出將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入并開(kāi)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(wèn)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(shí)驗(yàn)條件都要求較高，在現(xiàn)有的設(shè)備和環(huán)境下無(wú)法

3、獲取相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。因此選用了在拉深成形中最常見(jiàn)也是最典型的圓筒形零件作為實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，針對(duì)壓邊力這一拉深成形的主要影響因素，通過(guò)大量的拉深網(wǎng)格物理實(shí)驗(yàn)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(duì)圓筒形件進(jìn)行了拉深成形過(guò)程的數(shù)值模擬研究，并將數(shù)值模擬結(jié)果與物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證數(shù)值模擬結(jié)果的正確性；在成形過(guò)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(jì)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(kāi)發(fā)平臺(tái)，結(jié)合拉深成形專(zhuān)業(yè)知識(shí)，采用面向用戶(hù)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行優(yōu)化系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)，開(kāi)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(shí)驗(yàn)證了該系統(tǒng)不僅能對(duì)圓筒形件拉深成形過(guò)程進(jìn)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(zhuān)業(yè)化、實(shí)用化的特點(diǎn)。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(shí)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(guò)程及其