基于響應曲面法的5052鋁板自沖鉚接成形工藝參數優化

摘要：以汽車電池包上兩層2 mm料厚的AA5052-H32鋁板的自沖鉚接作為研究對象,基于DEFORM-2D軟件及響應曲面法對自沖鉚接工藝參數進行優化。借助中心設計組合法及有限元模擬結果,建立工藝參數與底切量之間的數學關系式,通過分析可得,模具寬度與模具深度對底切量的交互式影響最大。以模具寬度、模具深度以及模具凸臺高度作為設計變量,將底切量作為鉚接成形質量的優化目標,利用Design Expert軟件進行優化,得出鋁板自沖鉚接的優化工藝參數為:模具深度為1. 45 mm,模具寬度為8. 95 mm,模具凸臺高度為-0. 15 mm,底切量的響應值為0. 609 mm。此外,借助鉚接設備對優化方案進行試驗驗證,底切量的試驗值為0. 546 mm,試驗值與響應值之間的相對誤差為10. 34%,驗證了響應面法應用于鋁板自沖鉚接成形工藝參數優化的準確性與可靠性。