基于响应面法的带交叉筋筒形零件热摆辗成形质量分析

摘要

为了研究铝合金带交叉筋筒形零件热摆辗成形过程中交叉筋的几何参数对筋部充填不满、折叠等成形质量问题的影响规律,以交叉筋的宽度和高度为变量,采用Box-Behnke设计(BBD)方法进行了试验设计,利用有限元方法模拟了具有不同筋高和筋宽的筒形零件的热摆辗成形过程,计算了成形结束时不同筋高和筋宽时筋部的充填质量和折叠率,建立了以交叉筋的宽度和高度为设计变量,以筋部的充填质量和折叠率为目标的二次多项式响应面模型。结合响应面模型和有限元方法,得到了不同筋宽和筋高下零件的成形质量,预测了成形质量最佳时交叉筋的高度和宽度,利用有限元对预测结果进行了模拟和验证。结果表明:当高筋的高宽比小于6时,筋部的充填质量较好;随着筋宽的增加,折叠率逐渐减小;优化后零件的筋部充填完整,折叠缺陷极少,模拟结果与预测结果一致,验证了响应面模型的准确性。