基于Kriging模型的S梁性能梯度热冲压工艺优化

发布时间：2024-03-16 21:47

　　采用加热装置对热冲压模具进行温度分区,使同一零件的不同区域具有不同的冷却速率,最终得到同一热冲压成形件具有梯度性能的方法,是一种有效的热冲压工艺。以S梁为研究对象,利用Ls-dyna仿真软件,基于mode Frontier优化平台,采用Kriging模型的多目标遗传算法,以模具初始温度、板料初始温度、保压时间为输入变量,以板料最终温度、板料厚度和减薄率为目标函数进行优化,获得合理、有效的工艺参数为:B1500HS硼钢的初始温度为900℃、加热区凸模初始温度为500℃、加热区凹模初始温度为520℃、非加热区凹凸模初始温度为30℃、保压时间为5s。最后,采用优化后的工艺参数对性能梯度分布热冲压工艺过程进行仿真,验证了优化结果的可靠性。

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【部分图文】：

图1热固耦合分析结果

Kriging模型是一种普遍应用的无偏估计模型，通过根据已知数据的结构动态，进一步分析求解变量之间的相关关系，从而获得数据的变化参考区间。Kriging模型的基本表示形式见式(1)，包括回归和非参数两个部分[12]。图2B1500HS硼钢的CCT曲线

图2B1500HS硼钢的CCT曲线

图1热固耦合分析结果式中:x为Kriging模型的设计变量集;y为预测响应量;为回归系数;z(x)为均值为0、方差为σ2的随机过程;为关于x的已知函数组确定的回归模型，可根据式(2)进行计算。

图3优化后的柱状分布图

通过优化前、后的云图结果得知:加热区与非加热区的温度变化明显，其中零件上点1、点2、点3和点4对应的CCT曲线如图5所示;最小厚度由优化前的1.71mm减少至1.606mm，最大减薄率由优化前的18%增加至20%。从优化前、后的温度曲线可以明显地看出，加热区的模具和非加热区的....

图4优化后热固耦合分析结果

图3优化后的柱状分布图图5优化前、后板料不同区域的CCT曲线对比

本文编号：3930134