汽车中立柱拉延工艺稳健设计与容差设计

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1、学校代号：10532学号：S11021070密级：公开湖南大学硕士学位论文汽车中立柱拉延工艺稳健设计与容差设计学位申请人姓名：聂威导师姓名及职称：杨旭静教授培养单位：机械与运载工程学院专业名称：机械工程论文提交日期：2014年4月20日论文答辩日期：2014年5月29日答辩委员会主席：尹韶辉教授Robustdesignarldtolerancedesignofmetalfo姗ingprocessforanAutoB-pillarbyNIEWeiB．E．(SoutllwestJiaotongUIliVers

2、i够)2011AmesissubIIlittedinpanialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMaSterofScienceMechallicalEngineeringintlleGraduateschoolofHuIlaIlUniVersitySupenrisorProfessorYANGXujingApril，2014湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内

3、容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：募就+日期：洲侈年6月弓日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于l、

4、保密口，在一年解密后适用本授权书。2、不保密闭。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名导师签名日期：劲f华年6月?日日期：劢f够年6月≥日汽车中立柱拉延工艺稳健设计与容差设计摘要在板料冲压制造中，材料参数和工艺参数都会发生波动，从而引起冲压件产品质量不稳定，冲压件质量下降。必须在冲压工艺设计阶段就考虑这些不确定性因素的影响，进行冲压工艺稳健性优化设计。同时严格限制材料参数和工艺参数波动，将导致制造成本的增加，为此，在保证冲压件成形质量合格的前提下合理分配材料参数和工艺参数的容差，对降低制造成本将具有良好的

5、工程应用价值，鉴于此，本文研究了冲压工艺容差优化设计方法，为板料冲压工艺设计提供一种新的思路。论文的主要研究工作如下：(1)论文研究了稳健设计和容差设计的基本理论，对比分析了三种常见的稳健性设计方法的优缺点，并对两种均值和方差计算方法进行了介绍。(2)论文建立了汽车中立柱拉延有限元模型；对材料参数和工艺参数进行了冲压因素敏感性分析，筛选出设计变量和噪声因素，并对汽车中立柱进行了初步仿真分析。(3)将响应面法、拉丁方试验设计、衍质量方法和遗传算法相结合，构建了一套板料冲压工艺稳健设计方法，将稳健优化结果和确

6、定性优化结果进行比较分析，结果表明稳健性优化设计在提高板料冲压成形质量的同时，也提高了冲压质量的可靠性。(4)构建了冲压工艺参数的容差优化设计方法，在构建冲压评价指标与设计变量和噪声因素的响应面模型的基础上，利用泰勒级数展开法计算得到评价指标均值和方差的第二重响应面模型。在此基础上，以工艺参数正态分布的方差为优化目标，结合质量工程学中的6d理念，构建了冲压工艺参数容差多目标优化模型，汽车中立柱算例的研究验证了该方法的可行性。论文构造的容差优化设计方法，是用于调整产品质量和成本的一种重要方法，对提高成形质量

7、和降低制造成本能起到有效作用，具有较强的工程实用性。关键词：稳健性；容差设计；板料冲压；不确定性II硕士学位论文AbstractProcessparametersandmaterialpropertiesparametershaVecertainnuctuationsduringtheprocessofsheetmetalforming，Theuncertaintyofthefluctuationsaf．fectthestabilityoftheproductqualityinmassproduction

8、．Therefore，weshouldconsidertheinfluenceofuncertaintyfactors，makerobustnessoptimizationdesign．WhilestrictlycontrolfluctuationsofthematerialparametersandprocessparameterswiUincreasethemanufacturingcosts．Forthisreason，