Optimization design of stamping die for large-size three-dimensional curved thick plate

模具(集成电路) 拓扑优化 各向同性 冲压 可制造性设计 过程(计算) 节点(物理) 机械工程 计算机科学 优化设计 拓扑(电路) 结构工程 工程类 数学优化 有限元法 数学 量子力学 物理 电气工程 操作系统 机器学习
作者
Lei Yan,Chang Qi
出处
期刊:Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science [SAGE Publishing]
卷期号:239 (7): 2290-2305 被引量:1
标识
DOI:10.1177/09544062241304869
摘要

Stamping is a highly efficient and precise way to fabricate metal plates with complex shapes, commonly used in practical engineering. Lowering the weight of die components is essential to reduce manufacturing and operational costs. Despite using a single topology optimization process, the previous study experienced difficulty in gaining the optimal structural configurations and their specific dimensions while considering structural performance and die weight. Therefore, a three-phase optimization procedure is proposed, namely model preparation, conceptual design, and detailed design. Firstly, using the proposed node-to-node load mapping strategy, the history of the load distribution across the die face is transferred to multiple loading cases in static analysis models. Then, the solid isotropic microstructure with penalization (SIMP) method based topology optimization is employed to achieve better structural configurations. Finally, a multiple-surrogate-models-based size optimization approach is implemented to obtain the specific dimensions. Applications on stamping die for large-size three-dimensional curved thick plate were conducted. The results showed that topology optimization could deliver more efficient structural configurations, which reduced the weight of the upper die, restrike punch, and lower die by 22.6%, 48.7%, and 39.9%, respectively, while still meeting most of the performance requirements. Furthermore, after size optimization, an increase of the restrike punch weight by 22% was obtained to meet the performance constraints, while the upper and lower dies had a further reduction in weight of 19.1% and 8% without violating the performance constraints. Therefore, the proposed optimization procedure is verified to be effective in reducing the die weights while meeting all performance requirements.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
卧底玛雅应助踏实的土豆采纳,获得10
刚刚
重要谷冬发布了新的文献求助10
刚刚
知性的绫发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
努力发AM完成签到,获得积分10
1秒前
hushow应助kuku采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
阔达岂愈发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
zeno发布了新的文献求助10
2秒前
科研牛马发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
星辰大海应助英俊致远采纳,获得10
3秒前
可靠紫完成签到,获得积分10
3秒前
栗子完成签到,获得积分20
3秒前
4秒前
深情安青应助CuH采纳,获得10
4秒前
JH发布了新的文献求助10
4秒前
Akim应助ZHUO采纳,获得10
4秒前
辣辣完成签到,获得积分10
4秒前
BonnieO完成签到,获得积分10
5秒前
大模型应助fxx采纳,获得10
5秒前
CipherSage应助hiiuuu采纳,获得10
5秒前
zhuxl发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
池鱼思故渊完成签到,获得积分10
5秒前
111哩完成签到,获得积分10
5秒前
Nefelibata发布了新的文献求助20
5秒前
6秒前
zl发布了新的文献求助10
6秒前
社会王完成签到,获得积分20
6秒前
CC发布了新的文献求助10
6秒前
张诗琪发布了新的文献求助10
6秒前
TT完成签到,获得积分10
7秒前
336发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
zheweitang完成签到,获得积分10
7秒前
蔡媛嫄发布了新的文献求助10
7秒前
4nanai发布了新的文献求助10
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
模型平均及其应用 900
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Évora na Idade Média 555
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7342789
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8955109
关于积分的说明 19012247
捐赠科研通 6994925
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3219315
关于科研通互助平台的介绍 2384553
邀请新用户注册赠送积分活动 2199454