热成形模具磨损的全局灵敏度分析及优化设计

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1、学校代号10532学号S12021106分类号TG76密级公开硕士学位论文热成形模具磨损的全局灵敏度分析及优化设计学位申请人姓名凌鸿伟培养单位机械与运载工程学院导师姓名及职称谢晖教授学科专业机械工程研究方向轻量化车身制造工艺及装备研发论文提交日期2015年5月19日学校代号：10532学号：S12021106密级：公开湖南大学硕士学位论文热成形模具磨损的全局灵敏度分析及优化设计学位申请人姓名：凌鸿伟导师姓名及职称：谢晖教授培养单位：机械与运载工程学院专业名称：机械工程论文提交日期：2015年5月19日论文答辩日期：2015年5月27日答辩委员会主席：龚

2、金科教授IGlobalsensitivityanalysisandoptimaldesignforwearofhotformingdiebyLINGHongweiB.E.(HunanUniversity)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofScienceinMechanicalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorXIEHuiMay,20

3、15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Ｗ标注引用的内容外，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。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，巧已在文中■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：曰期：訓＾年ｔ月〇日＿／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口或机构送交论义的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可

4、Ｗ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！＾采用影印、，可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１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密图。＂＂（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ）－。作者签名：走為韦曰期：Ｍ年（＞月Ｉ曰导师整名：日期：刮玉年Ｉ月户日．Ｉ热成形模具磨损的全局灵敏度分析及优化设计摘要在车身上采用高强钢热成形件是实现汽车轻量化及提高碰撞安全性的有效途径之一，然而随着板料强度的提高，导致高强钢冷冲压成形困难。热成形技术利用高温下板料塑性增强的特点，将冲压成形过程和热处理

5、过程相结合，解决了高强钢成形困难的问题。与冷冲压模具相比热成形模具的工作条件更恶劣，所受载荷更大，模具的磨损情况更为严重，模具的使用寿命和冲压成形件的质量也会降低。目前，对于热成形模具磨损现象的研究较少，且多集中在实验研究方面，因此，开展对热成形模具磨损现象的数值模拟研究具有重要的实际意义。本文建立了热成形模具的热力耦合模型，并基于Archard磨损计算理论，分析了模具的磨损分布规律及其与温度场、应力场的关系。同时分析了磨损量与冲压速度、板料温度、冷却水温、模具温度、摩擦系数、模具硬度等冲压工艺参数之间的关系。以前立柱热成形模具为例，基于最优拉丁超立方

6、试验设计方法和响应面建模方法建立了磨损量与冲压工艺参数之间的多项式响应面近似模型，在此基础上运用sobol全局灵敏度分析方法计算了冲压工艺参数关于磨损量的灵敏度系数。结果显示冲压速度、板料温度、模具温度的灵敏度系数较大，表明它们对磨损量的影响较大。在灵敏度系数计算的基础上，建立灵敏度系数较大的参数与磨损量的响应面近似模型。以磨损量最小为优化目标，运用多目标遗传算法对冲压工艺参数进行优化设计，在给定的取值空间内搜索最佳的工艺参数组合，为实际生产中工艺参数的设计提供理论指导。关键词：热成形技术；模具磨损；Archard理论；sobol法；遗传算法II硕士学

7、位论文AbstractOneofeffectivewaystorealizeautomotivelightweightandimprovecollisionsafetyisusinghotformingpartsofhighstrengthsteeloncarbody,withtheimprovementofsheetmetalstrength,coldstampingofhighstrengthsteelbecomesmoredifficult.Sheetmetalhotformingtechnologymakeuseofthecharacteris

8、ticthatblankplasticityenhancesinhightemperature