本发明涉及燃料电池双极板模具设计，具体地说，是涉及一种基于多目标优化技术的板片冲压模具的设计方法、计算机装置和可读存储介质。
背景技术：
1、双极板是燃料电池电堆的核心组件之一，其加工精度与产品性能和寿命直接相关。金属双极板以其原料成本低、机械强度高、易于加工和功率/体积比大等优点，成为大批量加工生产的理想材料。
2、冲压成形是目前金属双极板加工的核心工艺之一，具有成本低、效率高以及稳定性好等优点。金属双极板在冲压成形过程中，由于基材厚度薄而流道结构众多，极易出现拉深开裂、回弹变形过大和流道高度精度差等问题，从而对燃料电池性能和寿命造成影响。
3、通常认为单次冲压成形生产精度低，由于金属材料本身的弹塑性性质，对于结构复杂度高的金属双极板，较难通过一次冲压工序直接将流道结构成形到位。
4、现有一种多工步冲压成形方法，其核心发明点在于通过多步冲压整形工序将流道结构加工到位，然而多工步的引入增加了模具设计难度和模具加工成本，同时还要考虑不同工位间的定位精度。
5、另外，还有一种基于多次高度补偿的冲压成形方法，对初次冲压工序完成后的金属极板进行单次或多次高度补偿以达到所需加工精度，然而由于高度补偿工序的加工条件依赖于上一冲压工序的成形高度测量结果，大大影响了加工效率，因此较难应用于大批量的加工生产中。
技术实现思路
1、本发明的第一目的是提供一种基于多目标优化技术的板片冲压模具的设计方法，该设计方法通过cae预测和多目标优化手段，对单次冲压成形的模具设计参数进行优化设计，给出满足或接近成形尺寸精度要求的最优模具设计方案，从而解决金属薄板的加工质量问题。
2、本发明的第二目的是提供一种板片冲压模具，采用上述的一种基于多目标优化技术的板片冲压模具的设计方法设计的模具。
3、本发明的第三目的是提供一种实现上述的设计方法的计算机装置。
4、本发明的第四目的是提供一种实现上述的设计方法的可读存储介质。
5、为实现上述第一目的，本发明提供一种基于多目标优化技术的板片冲压模具设计方法，包括：步骤一，获取模具设计参数，确定目标函数和优化变量；步骤二，基于目标函数和优化变量，根据优化设计方法建立优化模型，得到多目标优化设计方案；步骤三，依照多目标优化设计方案设置对应的有限元仿真模型，并从仿真结果中提取目标函数的值，得到统计样本数据；步骤四，根据统计样本数据，求解响应面回归模型；步骤五，通过对响应面回归模型进行分析，得出优化模型可靠性高或低的结论；步骤六，若优化模型可靠性低，则根据分析结果，对目标函数和/或优化变量进行调整，重复上述步骤二、步骤三、步骤四和步骤五，直到得出优化模型可靠性高的结论；步骤七，根据各目标函数的权重值建立最终优化模型，并在优化空间内求解，得到符合优化目标的目标函数的最优预测值，并对相应的优化变量的最优方案进行二次验证。步骤八，输出最优方案。
6、由上述方案可见，本发明通过cae预测和多目标优化手段，对单次冲压成形的模具设计参数进行优化设计，给出满足或接近成形尺寸精度要求的最优模具设计方案，实现模具设计有理可依的同时，并达到控制成形质量的效果，从而解决金属薄板的加工质量问题。
7、一个优选的方案是，优化设计方法为箱式贝肯恩设计方法或中心复合试验设计方法。
8、一个优选的方案是，步骤四包括：采用含有交叉项的二次多项式来建立目标函数与优化变量之间的拟合多元线性响应面回归模型，其数学表达式如下：其中，β0为常数项，βi为一次项系数，βij为二次项系数，i和j均为大于或等于1的整数，k为优化变量中影响因素的数量。
9、一个优选的方案是，步骤五中，对响应面回归模型进行分析的步骤包括方差分析步骤和误差分析步骤。
10、一个优选的方案是，目标函数包括最大拉裂趋势函数、最大减薄率和最大流道高度公差；根据最大拉裂函数求解算法计算最大拉裂趋势函数y1；根据最大减薄率求解算法计算最大减薄率y2；根据最大流道高度公差求解算法计算最大流道高度公差y3。
11、进一步的方案是，其中，为单元节点的主应变，为单元节点的次应变，主应变和次应变均从仿真结果中获取；为成形安全裕度曲线的表达式，为材料固有设计参数，由材料成形极限试验获得；当时表示未出现拉裂趋势区域，且的值越小拉裂风险越小；当时表示出现拉裂趋势区域。
12、进一步的方案是，y2＝max[(t0-ti)/t0]；其中，ti表示成形后板片各处厚度，t0表示初始板片厚度。
13、进一步的方案是，其中，表示各个流道的成形后的高度。
14、一个优选的方案是，优化变量包括拉深凸台尺寸、模具圆角尺寸和拉延筋尺寸中的至少一个。
15、进一步的方案是，拉深凸台尺寸包括凸台高度、凸台圆角和凸台斜度。
16、一个优选的方案是，板片冲压模具制造的板片为燃料电池的双极板的板片或者为板式换热器的板片。
17、由此可见，所有结构复杂难以一次成形到位，同时尺寸精度要求高的薄板式冲压零件，如双极板或者板式换热器的板片等，均可以采用本发明的板片冲压模具设计方法。
18、为实现上述第二目的，本发明提供一种板片冲压模具，采用上述的一种基于多目标优化技术的板片冲压模具的设计方法设计的模具。
19、为实现上述第三目的，本发明提供一种计算机装置，计算机装置包括处理器，处理器用于执行存储器中存储的程序时实现上述的一种基于多目标优化技术的板片冲压模具的设计方法。
20、为实现上述第四目的，本发明提供一种可读存储介质，其上存储有程序，程序被处理器执行时实现上述的一种基于多目标优化技术的板片冲压模具的设计方法。
1.一种基于多目标优化技术的板片冲压模具的设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于多目标优化技术的板片冲压模具的设计方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种基于多目标优化技术的板片冲压模具的设计方法，其特征在于：
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种基于多目标优化技术的板片冲压模具的设计方法，其特征在于：
5.根据权利要求1至3任一项所述的一种基于多目标优化技术的板片冲压模具的设计方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种基于多目标优化技术的板片冲压模具的设计方法，其特征在于：
7.根据权利要求5所述的一种基于多目标优化技术的板片冲压模具的设计方法，其特征在于：
8.根据权利要求5所述的一种基于多目标优化技术的板片冲压模具的设计方法，其特征在于：
9.根据权利要求1至3任一项所述的一种基于多目标优化技术的板片冲压模具的设计方法，其特征在于：
10.根据权利要求9所述的一种基于多目标优化技术的板片冲压模具的设计方法，其特征在于：
11.根据权利要求1至3任一项所述的一种基于多目标优化技术的板片冲压模具的设计方法，其特征在于：
12.一种板片冲压模具，其特征在于：采用如权利要求1至11所述的一种基于多目标优化技术的板片冲压模具的设计方法设计的模具。
13.一种计算机装置，其特征在于：所述计算机装置包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的程序时实现如权利要求1至11任一项所述的一种基于多目标优化技术的板片冲压模具的设计方法。
14.一种可读存储介质，其上存储有程序，其特征在于：所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至11任一项所述的一种基于多目标优化技术的板片冲压模具的设计方法。
