本文關(guān)鍵詞：大型封頭件沖壓成形工藝參數(shù)優(yōu)化及模具磨損分析

  更多相關(guān)文章： 沖壓成形 封頭 多目標(biāo)優(yōu)化 有限元模擬 模具磨損

【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)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。現(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-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 多目標(biāo)優(yōu)化 有限元模擬 模具磨損
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG386
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-7
• 1 緒論7-12
• 1.1 引言7-8
• 1.2 封頭成形國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8
• 1.3 模具磨損國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-9
• 1.4 塑性成形與模具設(shè)計數(shù)值模擬分析技術(shù)9-10
• 1.5 課題研究意義10
• 1.6 課題主要研究內(nèi)容10-12
• 2 成形封頭件材料性能及有限元理論分析12-17
• 2.1 材料性能研究12
• 2.2 封頭沖壓成形有限元理論分析12-17
• 2.2.1 有限元仿真數(shù)值模擬的一些關(guān)鍵技術(shù)12-13
• 2.2.2 有限元求解格式分析13-17
• 3 基于響應(yīng)面的封頭沖壓成形工藝多目標(biāo)優(yōu)化17-39
• 3.1 沖壓工藝的選擇17
• 3.2 封頭拉深成形有限元模型建立17-19
• 3.2.1 封頭拉深失穩(wěn)分析17-18
• 3.2.2 拉深成形有限元模型建立18-19
• 3.3 基于響應(yīng)面方法優(yōu)化19-36
• 3.3.1 響應(yīng)面法介紹19-20
• 3.3.2 響應(yīng)面法試驗設(shè)計20-23
• 3.3.3 最小二乘法23-25
• 3.3.4 響應(yīng)面建模方法的統(tǒng)計評價指標(biāo)25
• 3.3.5 目標(biāo)函數(shù)的建立25-26
• 3.3.6 拉延筋對于封頭成形質(zhì)量的影響研究26-29
• 3.3.7 響應(yīng)面的優(yōu)化試驗設(shè)計29-31
• 3.3.8 響應(yīng)面模型構(gòu)建與結(jié)果分析31-36
• 3.4 試驗方案優(yōu)化與驗證36-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 4 封頭成形模具失效研究39-52
• 4.1 模具失效分析基本理論基礎(chǔ)39-46
• 4.1.1 沖壓模具的常見失效形式39-40
• 4.1.2 影響封頭沖壓成形模具失效的主要因素40-41
• 4.1.3 磨損失效的分類41-42
• 4.1.4 模具磨損的過程42-43
• 4.1.5 磨損的仿真和計算43-45
• 4.1.6 影響模具磨損量的主要因素45-46
• 4.2 模具磨損有限元模型建立46-47
• 4.3 封頭拉延模具磨損分析47-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 5 結(jié)論與展望52-54
• 5.1 結(jié)論52
• 5.2 展望52-54
• 致謝54-55
• 參考文獻(xiàn)55-59
• 附錄59
• A. 論文中所編寫的一些用于計算的程序59
• B. 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文59

【相似文獻(xiàn)】

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