金屬板料成形模具接觸應力峰值預測*

王思艷 陳勇章 王成勇 張 鵬 李 偉

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金屬板料成形模具接觸應力峰值預測*

王思艷1陳勇章2王成勇1張 鵬1李 偉1

（1．合肥工業大學 材料科學與工程學院 合肥 230009；2．合肥金海康五金機械制造有限公司 合肥 230009）

接觸應力峰值是造成模具局部磨損的主要原因之一，利用BP神經網絡預測U形件成形過程中的最大接觸應力峰值。通過正交試驗模擬分析不同影響因素下的接觸應力峰值，獲得網絡訓練樣本；經過Matlab神經網絡建模、訓練和測試，獲得較可靠的預測網絡，為降低接觸應力、估算模具壽命提供新途徑。

接觸應力 人工神經網絡 正交試驗 磨損

接觸應力是金屬板料成形模具局部磨損的主要因素之一，內板、加強板等汽車覆蓋件，外形尺寸大，結構復雜，空間自由曲面多，成形難度高，模具磨損嚴重[1]，如圖1所示。對于模具型面接觸應力，現有的測量手段難以直接準確測定，有限元技術受限于硬件條件，無法滿足接觸應力的實時捕捉，同時有限元分析所耗時間巨大，造成大量的人力、物力浪費。人工神經網絡具有高度非線性映射能力，能夠在有限訓練樣本下，實現輸出目標的數值預測，它克服了傳統人工智能方法對于直覺，如模式、語音識別、非結構化信息處理方面的缺陷，使之在神經網絡專家系統、模式識別、智能控制、組合優化、預測等領域得到成功應用[2，3]。

圖1 板料成形凸模

因此，結合正交試驗與有限元數值模擬，獲得神經網絡訓練樣本，利用神經網絡強大的函數映射能力建立工藝參數與目標輸出結果之間的映射關系，實現接觸應力峰值預測，為降低模具局部磨損提供數據支持。……