第42卷第3期 Vol. 42No.3
饭压技书
FORGING&STAMPING TECHNOLOGY
2017年3月 Mar.2017
基于Kriging模型的超高强度钢板热冲压工艺参数优化
解欢，曾威2.3
（1.西京学院机械工程学院，陕西西安710123；2.西安石油大学机械工程学院，陕西西安710065；
3.中南大学交通运输工程学院，湖南长沙410075）
摘要：为了改善超高强度钢板冲压件的加工质量，以某方形槽热冲压件为对象，以板料淳火温度、模具初始温度、冲压速度和模具间隙为设计变量，以冲压件成形温降、回弹量和成形减薄率3个质量指标为响应量，构建了热冲压加工质量指标的 Kriging模型。在此基础上，以构建的Kriging模型为目标函数，建立超高强度钢板热冲压工艺参数多目标优化模型。应用第二代非支配遗传算法进行寻优计算，获得了优化的热冲压工艺参数：B1500HS超高强度钢板零件热冲压的最佳萍火温度为
898.3℃，模具的初始温度为67.1℃，冲压速度为39.64mm
s"1，模具间隙为2.2mm。工艺参数优化后的验算结果表明，
工艺参数优化后，成形温度更加均匀，回弹量减少25.6%，最大减薄率下降23%。
关键词：热冲压；超高强度钢板；Kriging模型；回弹量；减薄率 DOI;10.13330/j.issn.1000-3940.2017.03,012
中图分类号：TG302
文献标识码：A
文章编号：1000-3940（2017）03-0057-07
Optimizationonhotstampingprocessparametersofultrahigh
strength steel based on Kriging model
Xie Huan', Zeng Wei2.3
(1. School of Mechanic Engineering, Xijing University, Xi'an 710123, China; 2. School of Mechanic Engineering, Xi'an Shiyou University, Xian 710065, China; 3. School of Traffie and Transportation Engineering, Central South University, Changsha 410075, China) Abstract: To improve the processing quality of hot stamping for ultra high strength steel, taking a square slot as an example, the process- udes eada erd ua o sa sap a ea e u a ien locity, die clearance and the responses values of temperature drop, springback value and thickness reduction ratio. On this basis, a multi objective optimization model of process parameters was established with objective function of the constructed Kriging model. Then, the optimal process parameters of hot stamping were searched by non dominated sorting genetic algorithm II. The concrete optimal process paramelers of B1500HS ultra high strength steel were obtained at quenching temperature of 898. 3 °C , die initial temperature of 67. 1 °C, stamping velocity of 39. 64 mm * s'' and die clearance of 2. 2 mm. The checking results after optimization indicate that the foming lem-
perature is more uniform, the springback amount declines by 25. 6% , and the thinning ratio reduces by 23%, Key words: hot stamping; ultra high strength steel; Kriging model; springback value; thickness reduction ration
热冲压成形工艺将热锻与冲压的技术优势结合起来，在汽车零部件，尤其是在超高强度零部件的生产制造中得到了广泛应用!]。热冲压工艺参数直接影响零部件的成形质量，优化的工艺参数能够提
收稿日期：201609-01；修订日期：2016-1130
基金项目：国家自然科学基金资助项目（51405516）：陕西省育厅科研项目（16JK2242）
作者简介：解欢（1986-），女，硕士，讲师 E-mail;huan-mail@163.com
通讯作者：曾威（1987-），男，博士研究生
E-mail; sengweil987@ yeah, net 万方数据
高成形后零部件的强度和精度。为了提高热冲压成形质量，吴斌等(2]使用有限元方法探讨了加热温度、模具间隙与保压泽火时间对冲压成形件回弹量的影响，获得了工艺参数对回弹量的影响规律，但是并没有对工艺参数进行优化。LiuW等3)使用高温拉伸试验和热固耦合有限元模型分析了模具温度和凸模速度对热冲压成形质量的影响，获得了优化的凸模温度与冲压速度。贺亚芳等[4]以提高热冲压工艺稳健性为目的，基于6Sigma稳健性理论和数值模拟方法，选择预成形模具间隙和局部翻边模具间隙为优化参数，对热冲压成形工艺参数进行了优化。盈亮等(")选择加热温度、保温时间和淬火温度为优