大型封頭件沖壓成形工藝參數(shù)優(yōu)化及模具磨損分析.pdf

1、大型封頭作為容器裝備的重要受力部件，廣泛用于鐵路、石油化工、壓力容器、核工業(yè)和食品加工等行業(yè)，其質(zhì)量對(duì)裝備運(yùn)行安全起著重要的作用。國(guó)內(nèi)現(xiàn)行的主要工藝路線是將拼焊板坯料進(jìn)行多次沖壓成形制造，通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)橢圓封頭沖壓成形工藝參數(shù)對(duì)封頭成形質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。大量的研究分析與實(shí)際使用數(shù)據(jù)表明，封頭主要失效形式包括起皺鼓包，壁部減薄厚度變化不均勻、回彈變形嚴(yán)重?，F(xiàn)有的針對(duì)橢圓封頭沖壓成形缺陷的研究，大多局限在從單因素方面單目標(biāo)來(lái)分析預(yù)測(cè)

2、，而封頭起皺、減薄率不均勻以及回彈變形量大等缺陷之間存在著耦合關(guān)系，因此，本文針對(duì)某封頭加工廠在生產(chǎn)某型號(hào)封頭零件時(shí)出現(xiàn)的起皺、鼓包、厚度分布不均勻以及回彈變形嚴(yán)重的缺陷提出一種新型的優(yōu)化成形工藝方案。以減少起皺及鼓包現(xiàn)象、增大厚度均勻度、減小回彈變形量為優(yōu)化目標(biāo)，并以凸凹模間隙、凹模圓角半徑、拉延筋高度以及拉延筋相對(duì)位置為優(yōu)化因素，采用Matlab與Design-expert軟件相結(jié)合的方式進(jìn)行響應(yīng)面（RSM）擬合建模分析，得到三個(gè)目

3、標(biāo)量的二階響應(yīng)面模型，并驗(yàn)證了所建立的響應(yīng)面模型的準(zhǔn)確性，可用于后續(xù)優(yōu)化。生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)果表明，當(dāng)凸凹模間隙t=10.7mm、凹模圓角半徑R=43.43mm、拉延筋高度H=43.12mm、拉延筋相對(duì)位置L=0.47時(shí)可以獲得成形質(zhì)量較好的產(chǎn)品。針對(duì)封頭沖壓模具在使用過(guò)程中發(fā)生的降低使用壽命的失效現(xiàn)象，本文通過(guò)將模具疲勞壽命預(yù)測(cè)與有限元模擬相結(jié)合，采用有限元模擬軟件對(duì)沖壓模具進(jìn)行模具磨損失效研究，進(jìn)而為模具的設(shè)計(jì)以及提高使用壽命提供有效的理論