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目前,国内对翅片的成形刀具与成形机理的相关基础研究仍然不足,限制了我国翅片式散热器的自主研发与创新。本文的研究目的是综合考虑翅片刀具参数与成形过程等因素对翅片质量的影响,得到可提升翅片刀具设计水平和翅片的质量的方法。在现有刀具设计方法上进行分析与改进,综合采用有限元法、正交试验法、神经网络法等手段得到一种高效准确的刀具优化设计方法。 (1)根据现有设计理论,设计一系列刀具。对刀具模型经行简化与变换,把一组刀具按功能拆成两部分,一部分是滚压金属薄板成波浪形,另一部分是在金属薄板上加工百叶窗,分别建立两部分的3D模型。 (2)采用显式有限元法对刀具加工翅片过程进行仿真。第一部分研究刀具参数及装配误差对翅片外形参数的影响,以改进刀具设计理论,指导刀具装配。第二部分将改变刀具参数与装配误差研究其对翅片百叶窗倾角的影响。采用正交试验法研究模具(刀具)刃倾角、模具(刀具)圆角、润滑等因数对百叶窗倾角的综合影响。 (3)为实现刀具的快速优化设计,以第二部分数据为基础,训练BP神经网络。得到可预测百叶窗倾角的BP神经网络模型。选用新数据输入训练好的神经网络,对比神经网络与有限元计算的结果,以验证神经网络预测的准确性。最后得到满足精度要求的神经网络模型。 (4)把神经网络模型设定为函数,采用遗传优化算法编写程序,实现刀具参数的优化设计。这可大大提高刀具的设计效率与成功率。