机床与液压

作者：徐晶，朱云全，郑再象，王洪恒，郭龙海

单位：扬州大学机械工程学院；扬州大学机械工程学院；扬州大学机械工程学院；扬州大学机械工程学院；扬州大学机械工程学院

关键词：整体式弹性扶正器;内高压成形;加载路径优化;NCGA

基金：国家自然科学基金青年科学基金项目(51205344)；江苏耐特内高压成形有限公司项目(5012/204034814)

针对整体式弹性扶正器在内高压成形过程中，加载路径（内压与轴向进给速度）匹配不当导致壁厚分布不均、产生开裂等问题，提出一种将邻域培植多目标遗传算法（NCGA）与有限元仿真相结合的优化方法。根据扶正器结构特征设计“二合一”内高压成形方案，在内压、轴向进给速度曲线上选取若干控制点作为设计变量，以最大壁厚与最小壁厚作为目标函数，采用NCGA算法进行自动寻优，最终获得Pareto最优解集。结果表明：最大壁厚与最小壁厚两个目标存在明显冲突，Pareto前沿解集提供了多种权衡方案；可行解域分析显示，在成形前期采用较低内压配合较高进给速度，以诱发有益起皱增加成形区壁厚，在后期涨形阶段采用中低内压并大幅降低进给速度，避免死皱并控制减薄；与依靠经验设计的线性加载方案（方案B）对比，最优方案（方案A）的最大增厚率从17.25%降至2%，减薄区域分布更合理，且轴向进给量从50 mm减少至31.37 mm，降低了管坯成本。仿真与试验验证显示，优化后成形件壁厚分布趋势一致，最大误差为7%，验证了方法的可靠性。

来源：2026年第7期

《机床与液压》期刊编辑部

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