24、熵的应用——邓氏相似性方法优化2级钛板单点渐进成形工艺参数

熵的应用——邓氏相似性方法优化2级钛板单点渐进成形工艺参数

在金属加工领域，单点渐进成形（SPIF）是一种具有潜力的工艺，但目前因生产速度慢和回弹影响尺寸等问题，尚未在工业中广泛应用。本文聚焦于采用熵权测量法和邓氏相似性方法对SPIF工艺参数进行多响应优化，以提高2级钛板的成形效果。

1. 背景与研究现状

钛金属因其高强度重量比和低腐蚀性，广泛应用于航空航天、海洋、医疗等领域。单点渐进成形技术可用于定制医疗部件和复杂形状的板材加工。此前已有众多学者对不同材料的渐进成形工艺进行了研究：
- Narayanasamy等研究了不同厚度钢和钛板的成形、断裂和腐蚀行为。
- Fiorotto等对复合材料的SPIF工艺进行了初步研究。
- Fan等报道了Ti - 6Al - 4V合金的电热渐进成形。
- 还有学者采用Taguchi技术结合模糊逻辑、灰色关联分析、主成分分析等方法对不同材料的加工工艺进行多响应优化。

2. 材料与方法

2.1 材料选择

实验选用厚度为1mm的2级钛板进行SPIF。工具采用F6工具钢，球直径分别为8.5、10.5和12.5mm，使用椰子油作为润滑剂。实验选取了5个因素，每个因素设置3个水平，具体如下表所示：
|序号|因素|因素符号|水平1|水平2|水平3|单位|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|1|润滑剂类型|A|油|油脂|干| - |
|2|工具直径|B|8.5|10.5|12.5|mm|
|3|进给速率|C|300|600|900|mm/min|