摘要

通过分析实心法兰的结构特点,运用有限元模拟与响应曲面算法和NSGA-Ⅱ相结合的算法对实心法兰冷挤压成形进行了多目标优化分析。采用DEFORM-3D有限元模拟软件对实心法兰成形过程中的损伤与载荷进行了分析。选取摩擦因数、凹模圆角半径和挤压速度3个工艺参数为影响因素,损伤值与载荷力为优化目标,通过设计响应曲面试验进行仿真模拟。结合NSGA-Ⅱ遗传算法进行多目标优化,对优化解进行仿真试验对比,目标值误差位于合理范围内。工艺参数优化的最终结果为:挤压速度1.46 mm·s-1、摩擦因数0.05、凹模圆角半径8.00 mm,采用优化后的参数进行模拟试验,结果表明,法兰的最大成形载荷由100 kN降低为50.9 kN,损伤值由1.29减小至0.70,工件的成形质量得到改善。