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1、大型封頭件沖壓成形工藝參數(shù)優(yōu)化及模具磨損分析重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)學(xué)位）學(xué)生姓名：羅艷指導(dǎo)教師：周杰教授專業(yè)：材料科學(xué)與工程學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院二O一五年四月ResearchonoptimizationofstampingformingprocessparametersofheadanddiewearAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineeringByLuoYanSuperv
2、isedbyProf.ZhouJieSpecialty:MaterialScienceandEngineeringCollegeofMaterialScienceandEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaApril,2015重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要摘要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)量對裝備運行安全起著重要的作用。國內(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，通過生產(chǎn)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(zhì)量起著至關(guān)
3、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(yán)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(biāo)來分析預(yù)測，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，本文針對某封頭加工廠在生產(chǎn)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(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位置為優(yōu)化因素，采用Matlab與Design-expe
4、rt軟件相結(jié)合的方式進(jìn)行響應(yīng)面（RSM）擬合建模分析，得到三個目標(biāo)量的二階響應(yīng)面模型，并驗證了所建立的響應(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、拉延筋相對位置L=0.47時可以獲得成形質(zhì)量較好的產(chǎn)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(yù)測與有限元模擬相結(jié)合，采用有限元模擬軟件對沖壓模具進(jìn)行模具磨損失效研究，進(jìn)而為模具的設(shè)計以及提高使用壽命提供有效的理論指導(dǎo)，對實際的生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞：沖壓成形，封頭，
5、多目標(biāo)優(yōu)化，有限元模擬，模具磨損I重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文英文摘要AbstractAstheimportantforcecomponentsofcontainers,headsarewidelyusedinrailway，petroleumchemicalindustry，pressurevessel，nuclearindustryandfoodprocessingindustryandsoon.Theheadsqualityplaysanimportantroleinthesafetyofequipmentoperation.Themajortechnicalp
6、rocessistostampthetailor-weldedblankmanytimes.Basedontheproductionpracticeitwasfoundthattheformingprocessparametersareimportanttotheheadsformingquality.Lotsofresearchandpracticaldatashowthatthemainfailureformsincludingwrinkling,swelling,thicknessnonuniformityandspringbackdeformation
7、.Intermsoftheellipticalheadsstampingdefects,mostresearchjustanalysisthemfromthesinglefactors.Butthereisacouplingrelationshipamongthesedefects.Basedontheinstabilitymodeintheformingprocessofheads,theoptimizingschemeofformingprocesswasaimedattheproblemsofwrinkling,swelling,thicknessnon
8、uniformityandspring
