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摘要
【目的】内高压成形工艺因存在设备昂贵、工序流程复杂和工艺参数控制难等问题，需要通过数值模拟方法来弥补试验法所导致的周期长、修模量大、成本高等不足。【方法】将某汽车副车架横梁的内高压成形加载路径作为优化对象，以最大壁厚与最大减薄率为目标函数，以加载路径为设计变量，建立多目标优化数学模型。选用非支配排序遗传算法NSGA-Ⅱ，借助计算机辅助优化平台对数学模型自动寻优。运用LS-DYNA软件对优化前后的加载路径进行数值模拟分析，并与试验结果比较。【结果】结果表明，优化后管坯的最大减薄率下降了3.99%，最大壁厚下降了6.06%。另外，数值模拟结果与试验结果仅存在微小误差，且总体趋势相同，验证了加载路径数值模拟方法的可行性。【结论】1）内高压成形试验结果与仿真结果吻合较好，采用数值模拟方法完成副车架内高压成形加载路径的优化设计是可行的；2）基于NSGA-II的自动寻优，一次优化可获取多个Pareto最优解，可供选择的工艺方案更全面；3）内高压成形过程中采用数值模拟方法可快速完成工艺方案设计和工艺参数寻优，极大地缩短产品推向市场的时间，降低制造成本，提高生产效率。
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单位扬州工业职业技术学院; 扬州大学
