模具形线参数对厚壁封头成形的影响

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1、硕士学位论文MASTER'SDISSERTATION论文题目模具形线参数对厚壁封头成形的影响作者姓名马明方学位类别工程硕士指导教师金淼教授2015年12月中图分类号：TH12学校代码：10216UDC：621密级：公开工学硕士学位论文（工程设计型）模具形线参数对厚壁封头成形的影响硕士研究生：马明方导师：金淼教授申请学位：工程硕士工程领域：机械工程所属学院：机械工程学院工作单位：上海重型机器厂有限公司答辩日期：2015年12月授予学位单位：燕山大学ADissertationinMechanicalManufacturingINFLUENCEOFMOULDSHAPELINEPAR

2、AMETERSONTHETHICK-WALLHEADFORMINGbyMaMingfangSupervisor:ProfessorJinMiaoYanshanUniversityDecember,2015燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《模具形线参数对厚壁封头成形的影响》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位

3、论文使用授权书《模具形线参数对厚壁封头成形的影响》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要大型锻件的制造是重大技术装备制造的关键技术

4、之一，其质量直接影响到成套设备的整体水平和运行可靠性。大型厚壁封头是核电、化工等设备的重要零件之一、是压力容器的主要承压部件，不仅其尺寸大，而且形状也越来越复杂。如CAP1400椭圆形封头就是其中的典型，这种封头外径6米多，平面展开尺寸达8米多，其整锻成型对大型锻造装备和工艺都带来了更高的要求。它具有技术条件要求高、制造工艺难度大、工序复杂及生产周期长等特点。长期以来，尽管众多学者对封头成型做了大量研究，但还没有科学地给出成形过程中的规律。本文采用塑性加工有限元数值模拟及试验相结合的研究方法，就大型厚壁椭圆封头的热冲压成形锻造工艺进行研究。本文通过理论计算研究大型厚壁封头热成

5、形理论；分析大型厚壁封头成形过程关键影响因素，包括：板坯尺寸、成形力、模具形线参数、摩擦等。确定椭圆封头锻件工艺初步设计。本文以MARC作为有限元分析软件，通过热力耦合数值模拟计算分析大型厚壁封头成形过程中等效应力、应变、接触正应力、壁厚分布以及金属流动变化规律等信息。结果表明，冲压成形过程中，在封头底部球面部分，壁厚整体减薄，减薄率约在2~4%；在过渡区壁厚由减薄过渡到增厚，增厚速率受多种因素影响，最大减薄部位出现在球面区域口部过渡区域；在封头口部位置，锻件是增厚的，存在较严重缩口现象。本文通过数值模拟计算分析了封头成形过程中不同上下模具形线参数对封头热冲压成形过程中的壁厚

6、、贴膜性能、最大减薄率等影响规律。根据模拟结果分析确定了上下模具最优尺寸形状参数及其它工艺参数。在此基础上，对优化的模具尺寸参数，确定封头锻件最终成形方案并进行了试验研究，并与数值模拟计算结果进行了比较分析，结果表明，与有限元数值模拟结果较吻合，为实际生产提供了理论依据。关键词：厚壁封头；数值模拟；冲压成形；模具形线参数；试验研究-I-燕山大学工程硕士学位论文AbstractThemanufactureoflargeforgingsisoneofthekeytechnologyofmajortechnicalequipmentmanufacturing,itsqualitya

7、ffecttheoveralllevelandoperationreliabilityofcompletesetsofequipmentdirectly.Andthelargethick-wallheadisoneoftheimportantpartsofnuclear、chemicalandotherequipment,themainpressurepartsofpressurevessel,anditisnotonlyofgreatsizealsotheshapeisbecomingmoreandm