铝合金蓄能器壳体冷挤压成形多目标优化

摘要

以铝合金蓄能器壳体冷挤压为例,针对实际生产中筒壁存在缺陷现象,基于有限元软件DEFORM-3D和响应面法与多目标优化的NSGA-II相结合的方法对此进行多目标优化分析。首先将AA6061铝合金棒料进行室温拉伸实验获得应力应变数据,导入DEFORM-3D构建FEM模型。其次以凸模工作部分过渡圆角(X_(1))、挤压速度(X_(2))、摩擦系数(X_(3))为优化变量建立关于挤压载荷(Y_(1))和壳体零件表面损伤度(Y2)的数学模型,方差结果表明:模型精度较高能很好的描述2个优化目标对设计变量的响应,同时由3D响应面图可以直观分析挤压载荷与零件表面损伤度关于响应变量之间存在一定冲突性。为解决冲突,采用NAGA-II进行多目标优化,得到一组Pareto最优解;进而得到挤压成形合理的工艺参数范围:X1为0.64~0.68 mm,X2为5.8~6.2 mm/s,X_(3)=0.1。最后选用一组较优参数组合进行试验验证,结果表明工件成形性能与质量良好,仿真结果与试验结果具有较好的可靠性。