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锻造毛坯进行多目标优化设计的意义
- 2020-03-07-

  近年来优化设计方法在锻造毛坯过程中得到了广泛的应用。研究人员初次采用基于敏锐度分析的正向优化法,以获得净形或近净形锻造为目标,以预成形模具的形状为优化设计对象进行了研究,编制了相应的优化设计程序,并进行了实例验证,取得了较好的优化效果。

  在此基础上,采用同样的方法,以增加锻件的变形均匀程度为优化设计目标,进行了研究,并初次以同时获得净形锻造和增加锻件变形均匀性为优化设计目标对二维锻件进行了多目标的优化设计。

  对于单工序锻件,采用敏锐度分析的方法,给出了热力耦合的预成形毛坯形状优化方法,对轴对称圆盘和平面应变问题的锻造毛坯形状进行了优化设计。科技人员采用黄金分割法,以减少设计锻件飞边部分的大小为设计目标,以毛坯的高径(宽)比优化设计对象,对毛坯的形状进行了优化设计,取得了较好的效果。从以上研究可以看出,目前针对锻造过程优化设计的研究多是集中在单个目标的研究层次上。

  然而,锻造过程是一个相当复杂的过程,衡量锻件质量的指标有外部形状、材料消耗,变形分布以及晶粒组织等各方面因素,锻造生产的较高目标,应是以较短的时间和较低的制造成本,得到具有良好质量的产品。

  具体地说,表现在锻件不但要具有符合设计要求的准确外形,还应该具有较小的能耗消耗及尽可能均匀的变形程度等。这就要求在进行锻造毛坯过程优化设计时,要综合考虑到影响锻件质量的各方面,即进行锻造过程的多目标优化设计。因此,开展锻造过程的多目标优化设计具有重要的理论意义。

锻造毛坯