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《大型厚壁半球形封頭成形工藝的理論與實(shí)驗(yàn)研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、中文摘要大鍛件廣泛用于核能、水電、火電、交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè),是重大技術(shù)裝備和重大工程所必需的重要基礎(chǔ)部件,其制造能力和水平直接決定著相關(guān)裝備的制造能力和水平。然而,我國(guó)現(xiàn)有大型鍛件制造能力和水平與國(guó)外差距明顯,一些高端產(chǎn)品如大型水電、核電、火電、冶金等鍛件仍然無(wú)法滿足要求,成為制約我國(guó)重大工程建設(shè)和重大技術(shù)裝備制造業(yè)的瓶頸。本文以核電蒸發(fā)器水室封頭成形工藝為研究對(duì)象,采用有限元數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的研究方法,著重研究封頭拉深成形和局部翻孔中材料塑性變形的規(guī)律及主要工藝參數(shù)的優(yōu)化,分析了影響拉深和翻孔成形的主要因素,總結(jié)出各工藝參數(shù)對(duì)成形的影響規(guī)律,最終確定工藝
2、方案。本課題的研究?jī)?nèi)容及得到的結(jié)論如下:1)對(duì)于拉深變形:通過(guò)對(duì)毛坯板形和模具的修改,并結(jié)合模具間隙的調(diào)整等不同方案,解決初始方案中球面部分壁厚不均勻及直壁部分壁厚和支撐臺(tái)位置不符合鍛件圖的要求等問(wèn)題,使球面部分壁厚最薄點(diǎn)在達(dá)到鍛件圖要求的前提下,爭(zhēng)取了拉深封頭成形的最優(yōu)效果,得到了合理的工藝參數(shù)(毛坯板形結(jié)構(gòu)、凹模圓角半徑、凸凹模間隙)。2)對(duì)于翻孔變形:在板料拉深成形的基礎(chǔ)上,對(duì)半球形封頭在指定位置按要求翻孔成形出兩個(gè)接管段。在研究過(guò)程中,對(duì)工件的預(yù)加工孔徑和孔型等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,兼顧接管段壁厚和最大翻起高度,改善了“收腰”現(xiàn)象,得到了合理的工藝參數(shù)(預(yù)加工
3、孔徑、沖頭形狀、凹模內(nèi)徑及圓角半徑)。在得到優(yōu)化方案的基礎(chǔ)上,采用1:3模擬實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行驗(yàn)證,由收集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果在總體趨勢(shì)上一致,驗(yàn)證了工藝方案的可行性,完成了該工藝的1:3模擬實(shí)驗(yàn)。通過(guò)數(shù)值模擬和l:3實(shí)驗(yàn)?zāi)M,分析了影響封頭壁厚分布及其控制尺寸的主要因素,分析了影響接管段形狀及其控制尺寸的主要因素,獲得了壁厚分布規(guī)律和符合要求的接管段尺寸,完成了拉深毛坯的板形結(jié)構(gòu)與模具設(shè)計(jì)及翻孔工藝的模具設(shè)計(jì)。本課題的研究工作是為了提高大型鍛件生產(chǎn)工藝的科學(xué)性和準(zhǔn)確性,為同類型產(chǎn)品的生產(chǎn)提供理論依據(jù),為蒸發(fā)器水室封頭的生產(chǎn)試制奠定基礎(chǔ),從而達(dá)到
4、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、增強(qiáng)技術(shù)儲(chǔ)備的目的。關(guān)鍵詞:半球形封頭;拉深;壁厚;翻孔;預(yù)加工孔;參數(shù)優(yōu)化;有限元ABSTRACTHeavyforgings,asimportantbasiccomponentsintechnologicalequipmentsandmajorprojects,arewidelyusedinnuclearpower,hydropower,thermalpowerandtransportation.Itsmanufacturingcapacityandtheleveldirectlyinfluencetherelatedequipment—m
5、anufacturingcapacityandthelevel.However,thereisahugegapbetweenChinaandothercountries.Someadvancedproducts,likeheavyforgingsusedforlarge—scaledhydropower,nuclearpower,thermalpowerandmetallurgyindustryarefarbeyondthedemandquality,whichhasbecamethebottleneckblockingthekeyprojectconstru
6、ctionsandimportanttechnologicalequipments.ObjectingtheformingtechnologyoftheHydroeciumheadontheNuclearevaporator,thispaperusestheresearchmethodcombined、Ⅳitllthefiniteelementnumericalsimulationandtheexperimentalverification,mainlyreseachesthelawofmaterialsplasticdeformationandtheopti
7、mizationofprocessparametersinthedrawingandlocalholeflanging,andanalyzesthemainfactorseffectingthedrawingandholeflangingforming,finallywesummarizetheeffectinglawofeachprocessparametersintheforming,anddeterminetheprocessprojecteventually.theresearchcontentsandconclusionsofthispaperare
8、asfollows:1)drawing