基于模糊控制的Y形管內(nèi)高壓成形加載路徑優(yōu)化

續(xù)迎萍，崔岸，馬浩通，余天明，馬耀輝

(吉林大學(xué)，汽車(chē)仿真與控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林長(zhǎng)春 130000)

0 前言

內(nèi)高壓成形是液壓成形技術(shù)中的一個(gè)重要分支，一般用于管形類(lèi)零件的塑性成形，由于其特殊的工藝加工方式，加工出的零件具有液壓成形的普遍優(yōu)點(diǎn)，還可以減少零件加工模具，減少焊縫，使加工出的零件整體性強(qiáng)且質(zhì)量高。

影響管材內(nèi)高壓成形的因素有材料的性能、摩擦及模具的幾何結(jié)構(gòu)、軸向進(jìn)給、內(nèi)壓力等。近年來(lái)，內(nèi)高壓成形工藝的研究熱點(diǎn)主要為加載路徑的優(yōu)化。目前加載路徑優(yōu)化的方法主要有基于尋優(yōu)算法的優(yōu)化法和模糊控制優(yōu)化法。但尋優(yōu)算法一般需要進(jìn)行多次仿真以構(gòu)建樣本庫(kù)，而模糊控制法僅需要少量的試錯(cuò)仿真，仿真效率高。模糊控制法優(yōu)化加載路徑的關(guān)鍵是成形的評(píng)價(jià)以及邏輯推理規(guī)則的設(shè)計(jì)，許多學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了大量研究，如將管材外表面與內(nèi)表面節(jié)點(diǎn)應(yīng)變的差值作為起皺的評(píng)價(jià)指標(biāo)；將管材相鄰節(jié)點(diǎn)的斜率的變化值、內(nèi)力功的二階增量與成形極限曲線(FLC)和FLC與管材底部節(jié)點(diǎn)到模具表面的最大距離等作為起皺與破裂的評(píng)價(jià)指標(biāo)；采用塑性分叉理論與塑性失穩(wěn)理論作為起皺與破裂的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則；用管材表面與中間沖頭在兩個(gè)正交方向上的接觸長(zhǎng)度來(lái)評(píng)價(jià)零件的成形程度。

然而，某些評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取僅適用于仿真后處理獲得，在試驗(yàn)設(shè)備中無(wú)法獲取。因此，本文作者選取起皺間隙和貼模長(zhǎng)度作為成形評(píng)價(jià)指標(biāo)，便于通過(guò)傳感器獲取；……