راهكار بهينه سازي چند هدفه براي طراحي بيد هاي كششي و نيروي ورقگير در فرآيند شكل دهي ورق

Multiobjective Optimization Method for Drawbead and Blank-Holder Force Design in Sheet Metal Forming Process

در اين پژوهش از راهكار بهينه سازي چند هدفه، براي طراحي موثر پارامترهاي هندسي و نيروي ورقگير قالب در شكل دهي ورق استفاده شده است. در بسياري از مقاله ها، براي دستيابي به پارامترهاي بهينه فرآيند شكل دهي ورق، مسئله چند هدفه به يك مسئله تك هدفه تبديل شده و سپس از آناليز اجزا محدود و تكنيك بهينه سازي استفاده شده است. در اين پژوهش هدف كمينه كردن توابع ناسازگار گسيختگي و چروكيدگي به صورت همزمان بوده است. براي پيدا كردن رابطه بين متغير ها و توابع هدف از مدل سطح پاسخ و طراحي واريانس بهينه استفاده شده است. همچنين منحني حد شكل دهي براي تعريف توابع هدف به كار گرفته شده است. براي شبيه سازي فرآيند از آناليز اجزا محدود استفاده شده است. روش ارائه شده روي يك قطعه بدنه خودرو (گل سپر وانت نيسان) بررسي و به صورت عملي تاييد شده است. اين روش، يك راه حل موثر براي طراحي پارامترهاي بهينه و دستيابي به كيفيت محصول بهتر بدون آزمون و خطا مشاهده شده است.

Present study describes the approach of applying Multi-Objective optimization method to optimizing of sheet metal forming Die. In many studies, Finite element analysis and optimization technique have been integrated to solve the optimal process parameters of sheet metal forming by transforming multi-objective problem into a single-objective problem. This paper aims to minimize the objective functions of fracture and wrinkle simultaneously. Design variables are blank-holding force and draw-bead geometry. Response surface model has been used for design of experiment and finding relationships between variables and objective functions. In designing of experiments v-optimal design has been used which minimizes the average prediction error variance, to obtain accurate predictions. Forming Limit Curve has been used to define the objective functions. Finite element analysis applied for simulating the forming process. Proposed approach has been investigated on a drawing part and experimentally verified. The optimal design showed a good agreement with experimental species. It has been observed that proposed approach provides an effective solution to design of process parameters without a the ‘trial and error’ procedure.