精密成形工程

作者：张渝, 何嘉宁, 越豪杰, 蒋国保, 陈真一

单位：重庆交通大学 机电与车辆工程学院,重庆 400074

关键词：回转件,旋压,壁厚均匀性,轧制差厚板（TRB）,正交试验,极差分析,多目标优化

基金：重庆市自然科学基金面上项目（CSTB2022NSCQ-MSX1444）

目的 研究用于旋压成形带筋回转件的坯料制备工艺及旋压过程中的壁厚均匀性问题。方法 首先,通过有限元软件分析带筋回转件旋压成形规律,反向设计径向TRB板坯结构;其次,采用正交试验和极差方法,研究坯料结构参数对成形件壁厚均匀性的影响;最后,结合建立的Kriging近似模型与NSGA-Ⅱ算法对坯料结构参数进行多目标优化。结果 对于使用等厚板坯旋压制出的带筋回转件,中段材料在拉应力和加工硬化作用下减薄明显,正交试验结果表明,结构参数按对壁厚均匀性的影响由大到小的顺序依次为厚区高度、转折点高度、AC过渡区长度、AB过渡区长度、DE过渡区长度;使用多目标优化得到坯料结构参数的最优解,对比后预测误差控制在5%以下。结论 可使用径向TRB板坯对旋压成形锥形回转件材料减薄进行补偿使其趋于目标壁厚。采用Kriging近似模型并结合NSGA-Ⅱ算法进行多目标优化得到的最佳坯料参数准确度较高,可提高带筋回转件壁厚均匀性优化效率。优化后的成形件最大减薄率下降了20.6%,最大壁厚差减少了0.544 mm,平均壁厚偏差率下降了9.74%,壁厚均匀性有了明显提升。

来源：2025年第9期

《精密成形工程》期刊编辑部

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