第42卷第11期 Vol. 42No. 11
假压技木
FORGING & STAMPING TECHNOLOGY
2017年11月 Nov.2017
基于RSM与PSO结合的同步器齿环热精锻工艺参数优化
徐荣贵，肖铁忠，肖章林
（四川工程职业技术学院基础部，四川德阳618000）
摘要：为提高同步器齿环热精锻成形的材料利用率，提出一种基于响应面模型（Response SurfaceMethod，RSM）与粒子群算法（ParticleSwarmOptimization，PSO）结合的工艺参数优化方法。分别选择坏料始锻混度、压制速度、摩擦因子和坏料高度
响应面模型，在可行域范围内，采用粒子群算法，
寻找响应面模型的最优解。结果为：坏料始锻温度T=725C，压制速度
最后，
# = 200 mm -
s-，摩擦因子μ=0.4，坏料高度=15.5mm。
饱满，未见折叠缺陷，材料利用率提高了9.44%
通过CAE分析和生产试制进行验证可知，齿环锻件充填
关键词：同步器齿环；热精锻；数据归一化法；线性加权法；响应面模型；粒子群算法 DOI: 10. 13330/j. issn. 1000-3940. 2017. 11. 003
中图分类号：TG316
文献标识码：A
文章编号：1000-3940（2017）11-0012-06
Optimizationonprocessparametersofhotprecisionforgingforsynchronizer
ring based on RSM and PSO Xu Ronggui, Xiao Tiezhong, Xiao Zhanglin
( Basic Department, Sichuan Engineering Technical College, Deyang 618000, China)
Abstract : In order to improve the material utilization in hot precision forging for synchronizer ring, an integrated optimization strategy was proposed based on response surface model ( RSM) and particle swarm optimization ( PSO) , and the response surface model with the weighted grading values and the main process parameters was established by selecting the initial billet temperature, punch velocity, fric-tion factor and billet height as design variables based on the data normalization method and the linear weighted method. Then, the best re-sult of the predictive model in the feasible solution spaoe was searched. The results show that the optimal prooess parameters are the initial billet temperature of 725 °C , punch velocity of 200 mm s-', friction factor of 0. 4 and billet height of 15. 5 mm. Finally, the production practice and CAE analysis show that the synchronixer ring flls full without fold, and the material utilization increases by 9. 44%
Key words: synchronizer ring ; hot precision forging; data normalization method; linear weighted method; response surface model; parti-cle swarm optimization
随着国际汽车工业中心向中国转移，我国汽车产量越来越大，作为变速器中重要零件的同步器齿环的需求量也越来越大(1-4)。目前，市场所认可的齿环加工方法为管材切削下料后热精锻、精加工，该工艺不仅提高了材料利用率，还可以保证齿环内部流线的完整。热精锻成形是齿环加工重要的环节之一，是一个具有非线性的多参数互相作用的复杂过程，其对工艺参数的要求较高[5-6]。在成形工艺
收稿日期：20170604：修订日期：20170819
基金项目：四川省数育厅科研项目（16ZB0495）作者筒介：徐荣费（1965-），男，本科，讲师 E-mail: 452291719@ q com
通提作者：肖缺患（1986-），男，颈土，讲师万方赔
Email: 593712861@ qq com
方案中，工艺参数设计均采用经验法所得，未经优
导致材料利用率较低。化，
考虑到齿环生产批量大、铜合金价格昂贵等因素，本文以某款铜制同步器齿环为研究对象，根据实际生产要求，在现有工艺参数的取值范围内，以锻造缺陷、充填性和材料利用率为优化目标，建立了齿环热精锻成形响应面模型，同时利用POS算法，在可行域范围内进行寻优，并通过工艺实验对最优解进行验证。
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成形工艺分析
1.1工艺方案
以模数m=3.5、齿数Z=42、压力角α=20° 材质为锰黄铜HMn62-3的某款同步器齿环作为研究