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)，其質量對裝備運行安全起著重要的作用。國內現(xiàn)行的主要工藝路線是將拼焊板坯料進行多次沖壓成形制造，通過生產實踐發(fā)現(xiàn)橢圓封頭沖壓成形工藝參數(shù)對封頭成形質量起著至關重要的作用。大量的研究分析與實際使用數(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、回彈變形嚴重?，F(xiàn)有的針對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來分析預測

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系，因此，本文針對某封頭加工廠在生產某型號封頭零件時出現(xiàn)的起皺、鼓包、厚度分布不均勻以及回彈變形嚴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，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位置為優(yōu)化因素，采用Matlab與Design-expert軟件相結合的方式進行響應面（RSM）擬合建模分析，得到三個目

3、標量的二階響應面模型，并驗證了所建立的響應面模型的準確性，可用于后續(xù)優(yōu)化。生產實踐結果表明，當凸凹模間隙t=10.7mm、凹模圓角半徑R=43.43mm、拉延筋高度H=43.12mm、拉延筋相對位置L=0.47時可以獲得成形質量較好的產品。針對封頭沖壓模具在使用過程中發(fā)生的降低使用壽命的失效現(xiàn)象，本文通過將模具疲勞壽命預測與有限元模擬相結合，采用有限元模擬軟件對沖壓模具進行模具磨損失效研究，進而為模具的設計以及提高使用壽命提供有效的理論