金屬板料成形模具接觸應(yīng)力峰值預(yù)測(cè)*

王思艷 陳勇章 王成勇 張 鵬 李 偉

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金屬板料成形模具接觸應(yīng)力峰值預(yù)測(cè)*

王思艷1陳勇章2王成勇1張 鵬1李 偉1

（1．合肥工業(yè)大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院 合肥 230009；2．合肥金海康五金機(jī)械制造有限公司 合肥 230009）

接觸應(yīng)力峰值是造成模具局部磨損的主要原因之一，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)U形件成形過(guò)程中的最大接觸應(yīng)力峰值。通過(guò)正交試驗(yàn)?zāi)M分析不同影響因素下的接觸應(yīng)力峰值，獲得網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練樣本；經(jīng)過(guò)Matlab神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模、訓(xùn)練和測(cè)試，獲得較可靠的預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，為降低接觸應(yīng)力、估算模具壽命提供新途徑。

接觸應(yīng)力 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 正交試驗(yàn) 磨損

接觸應(yīng)力是金屬板料成形模具局部磨損的主要因素之一，內(nèi)板、加強(qiáng)板等汽車覆蓋件，外形尺寸大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，空間自由曲面多，成形難度高，模具磨損嚴(yán)重[1]，如圖1所示。對(duì)于模具型面接觸應(yīng)力，現(xiàn)有的測(cè)量手段難以直接準(zhǔn)確測(cè)定，有限元技術(shù)受限于硬件條件，無(wú)法滿足接觸應(yīng)力的實(shí)時(shí)捕捉，同時(shí)有限元分析所耗時(shí)間巨大，造成大量的人力、物力浪費(fèi)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有高度非線性映射能力，能夠在有限訓(xùn)練樣本下，實(shí)現(xiàn)輸出目標(biāo)的數(shù)值預(yù)測(cè)，它克服了傳統(tǒng)人工智能方法對(duì)于直覺(jué)，如模式、語(yǔ)音識(shí)別、非結(jié)構(gòu)化信息處理方面的缺陷，使之在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)、模式識(shí)別、智能控制、組合優(yōu)化、預(yù)測(cè)等領(lǐng)域得到成功應(yīng)用[2，3]。

圖1 板料成形凸模

因此，結(jié)合正交試驗(yàn)與有限元數(shù)值模擬，獲得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練樣本，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大的函數(shù)映射能力建立工藝參數(shù)與目標(biāo)輸出結(jié)果之間的映射關(guān)系，實(shí)現(xiàn)接觸應(yīng)力峰值預(yù)測(cè)，為降低模具局部磨損提供數(shù)據(jù)支持。……