基于克里金模型和多目标遗传算法的转向节模具参数优化

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为了解决某转向节成形后存在填充不满、折叠、成形载荷太大以及表面成形质量差等缺陷,提出了基于克里金模型、多目标遗传算法和数值模拟技术相结合的优化策略。选取模具冲头斜度、冲头头部长羊角侧圆角半径、杆部与法兰盘连接处圆角半径3个参数作为设计变量,杆部末端欠填充距离和终锻最大成形载荷作为优化目标。首先,通过正交实验设计方法得到实验方案;其次,使用Deform-3D对每组实验进行数值模拟,得到设计变量与优化目标之间的响应数据;再次,使用克里金模型近似设计变量与优化目标之间的映射关系,并用多目标遗传算法对该近似模型进行全局寻优,获得前沿最优解集;最后,将优化的最优参数进行数值模拟和生产验证,模拟结果和生产结果证明了优化策略的有效性。采用最优模具参数能够得到成形效果良好的产品,且可将材料利用率从原来的75%提高至85%。
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