基于响应面近似模型的拉延筋优化

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1、第44卷增刊2012年4月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics＆AstronauticsV01．44No．SApt．2012基于响应面近似模型的拉延筋优化张剑陈文亮鲍益东(南京航空航天大学机电学院，南京，210016)摘要：首先以等效拉廷阻力为设计变量，通过均匀拉丁方实验设计构造拉延筋响应面近似模型；然后以曩佳成形燕果为约束务件．选用二次序列规划海与混舍整敷规蚓结合的方法．得到了拉延筋参数优化结果。遁过对莱车型饲圉内上板拉廷模拉廷筋的优化

2、．验证了霞方法的有效性．关键词：板井成彤I响应面；拉延筋；扭丁方设计中圈分类号：TG302文献标识码：A文章镥号：1005—2615(20lz)S-0097-04OptimizationforDrawbeadBasedonResponseSurfaceMethodZhangJian，ChenWenliang，BaoYidong(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics

3、，Nanjing，210016，China)Abstract：TherestrainingforcesareoptimizedintheregionofinterestmovedacrossthedesignspaceandauniformLatinsquareexperimentisdesignedtoconstructthemodelfordrawbeadresponseapproxima-tion．Then，theequivalentdrawbeadmodeliscombinedwithseq

4、uentialquadraticprogrammingandmixedintegeroptimizationalgorithmtooptimizedrawbeadparameters．Andasatisfyingformingresultisobtained．Theavailabilityandefficiencyofthemethodisdemonstratedbyitssuccessfulapplicationtotheoptimaldesignproblemofdrawbeadrestrain

5、ingforce，coupledwiththeinner—toppanelofanauto—mobilesidewall．Keywords：sheetmetalforming；responsesurface；drawbead；Latinsquaredesign汽车覆盖件的成形涉及几何非线性、材料非线性、边界非线性等特点，因此导致模具制造周期漫长，而模具调试是模具生产周期中最具反复性，且最耗时的阶段。在模具调试中，调整拉延筋是模具调试的重要手段。也是主要手段之一。拉延筋能够增加板料的流动阻力，控制板料

6、的均匀流动，抑制破裂、起皱、变形不足等成形缺陷，拉延筋设置得是否合理，关系到板料成形的成败El-a3。现行条件下，拉延筋的设置一般是先依据经验设一个初始的拉延筋，然后再在调试中反复地修改，既耗时耗力，又降低了经济效益。目前，板料冲压成形的计算机仿真已经得到了大量的应用[I】，但是应用层次还较低，基本上相当于虚拟试模过程，对模具设计的指导作用还很有限，若是能结合优化技术，对拉延筋进行优化，则可以有效地缩短试模时间，增加经济效益。本文对拉延筋阻力进行参数化，建立数学模型，以实现拉延阻力的优化。1基于实验

7、设计的响应面模型构造响应面方法r。钉是采用实验设计理论对指定的点集合进行试验，得到目标函数的响应面模型，来预测非实验点的响应值。其基本理论如下：空问设计变量X与响应变量y的函数关系如下工y(叉)=，(x)+e=∑4；磊(X)+e(1)‘-O式中：，为目标函数的近似函数，表示响应面；e为收稿日期：2011·10-05；修订日期：2012-01-25通讯作者：陈文亮，男，教授，博士生导师。1966年生，E—mail：ewllme@nuaa．edu．c11．98南京航空航天大学学报第44卷误差项；L为基函

8、数的格式，基函数办(X)是设计变量一XCE”的函数‘”3。采用二次多项式函数，响应面的构造函数如下ItY—p。+∑色z，+∑卢，，z：+，=1It一1It∑∑卢俩．27，(2)l一1，一l+1式中：k为优化变量的个数；凤，尾，艮，艮为多项式系数。在构造响应面的过程中，试验点的选择具有重要意义。合理选择实验点可以用尽量少的试验构造出响应面模型，并保证足够精度。均匀拉丁方设计能够将实验设计点均匀地分布在设计空间中，用尽量少的实验设计点表达尽量多的信息。响应面构造完成后需要