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作者：李晓科;陈鹏;马军;陈振中;明五一;蒋闯;
单位：郑州轻工业大学机电工程学院;东华大学机械工程学院;河南科技大学机电工程学院;
摘要：为提升面齿轮热锻成形的材料利用率，建立了以热锻过程中的“突耳”体积为优化目标，以最大应力为约束的直齿面齿轮热锻工艺参数优化模型。该模型选择关键热锻参数(变形温度、摩擦因子、模具预热温度和锻造打击速度)为设计变量。为获取不同工艺参数下的突耳体积和最大应力，利用继承拉丁质心Voronoi(inherited latinized centroidal Voronoi tessellation, ILCVT)采样方法采集包含初始设计点的训练样本，并通过deform-3D软件对直齿面齿轮的热锻过程进行仿真模拟。引入Kriging模型拟合设计变量与性能响应间的隐式关系。利用模拟退火算法改进了扰动模型、退火温度的衰减方式以及温度变化策略，以提升算法搜索效率。优化得到的锻造工艺参数组合为工件变形温度1 049℃、摩擦因子0.32、模具预热温度206℃、锻造打击速度249 mm/s。在优化后的参数条件下，结合模拟仿真和试验的方法以验证优化结果的有效性。结果表明：优化的工艺参数有效降低了“突耳”体积。
关键词：直齿面齿轮;;热锻;;Kriging;;工艺参数优化;;改进模拟退火算法
基金资助：国家自然科学基金项目(52375236);; 河南省科技攻关项目(242102220011)
