外星轮热挤压模具结构及工艺参数联合多目标优化

摘要

针对外星轮热挤压过程模具负载大、填充性能波动的问题,对关键的模具结构参数(入口斜度,根部圆角,模口圆角)及核心工艺参数(挤压速度,摩擦因数,坯料初始温度,模具预热温度,模具硬度)开展联合优化,以期获得负载和填充性能的平衡.首先应用部分析因试验设计,针对最大成形载荷和填充能力进行主参数效应筛选,对得到的关键因子进行拉丁超立方抽样并对样本点进行有限元模拟.以关键因子为变量、有限元模拟结果为响应,分别建立最大成形载荷和填充能力的径向基函数近似模型.基于上述近似模型,采用线性加权和法将所得近似模型转化为单目标函数,利用粒子群算法进行全局寻优,得到优化的关键结构和工艺参数组合,并通过仿真和生产试验验证了优化结果的正确性.