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关于薄壁封头一次成形的研究

丁志杨  
【摘要】:封头作为压力容器的主要承压零部件,广泛应用于航空、航天、铁路、化工和核电等领域,具有加工技术条件要求高、制造工艺难度大、工艺复杂及生产周期长等特点。为提高经济效益,推动工业进一步发展,对承压容器和承压零部件的使用性能提出了更高的要求,如适应严酷工况对强度、韧性、冲击性能、低温性能、抗腐蚀等性能的要求,同时为了满足承压容器尺寸趋于大型化、使用寿命长、检查维修更便捷等要求,对其制造工艺提出了更高的的要求。冷拉深工艺由于工艺简单、生产成本较低成为目前研究的焦点。大型薄壁封头的成形工艺是封头冲压成形研究的重难点,研究的主要内容是如何避免起皱、鼓包和破裂等成形缺陷。本文结合金属塑性成形理论对封头成形过程进行研究,分析了成形缺陷的塑性力学原理。本文针对大型薄壁碟形封头在实际冷拉深生产中遇到的成形缺陷问题,通过对常规分步拉深成形和引入拉延筋的一次拉深成形工艺进行分析研究,提出了一种新的拉延筋应用思路,同时分析了冲压参数、模具设计和摩擦系数对成形缺陷的影响。利用Dynaform有限元软件,确定具体的拉延筋设计参数,并通过有限元软件仿真计算和正交试验,将冲压成形工艺中各参数进行优化,并通过实验验证了新方案的可行性,解决了实际生产中的成形缺陷问题,实现了封头一次拉深成形的工艺优化。


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