基于等磨损计算模型的轮毂锻模形状优化

摘要

针对轮毂锻模的上模芯磨损剧烈的问题,提出耦合锻造成形数值模拟、BP神经网络和SQP算法的方式来优化模具的型面,改善上模芯的磨损情况,从而提高模具的寿命.首先基于MATLAB平台,以等磨损为目标建立优化数学模型,采用三次样条插值曲线描述上模芯成形部位的轮廓形状.然后结合锻造成形数值模拟和修正的Archard磨损模型得到计算结果并以此训练BP神经网络,建立模具型腔控制点与目标函数之间的映射关系.最后运用SQP算法对设计变量进行寻优,得到最优的上模芯成型部位的轮廓形状,并对此轮廓的磨损情况进行数值模拟验证.结果表明:优化后成形上模芯磨损量减小且更加均匀,等磨损值下降了38.4％.