304L碟形封頭沖壓成形工藝研究.pdf

1、隨著國家能源戰(zhàn)略向新能源傾斜，以液氫、液氮、液化天然氣為代表的新能源產(chǎn)業(yè)近年來得到了飛速發(fā)展，奧氏體不銹鋼壓力容器作為低溫液體的重要儲(chǔ)運(yùn)裝備需求量越來越大，封頭作為壓力容器的重要部件，需求量也成倍增長(zhǎng)。采用碟形封頭在壓力容器長(zhǎng)度相同的情況下，能顯著提高容器的容積，而304L碟形封頭生產(chǎn)一直是壓力容器生產(chǎn)中的難點(diǎn)。目前在304L碟形封頭沖壓生產(chǎn)中，成形后封頭的馬氏體含量過高、回彈量較大、容易出現(xiàn)起皺和鼓包等缺陷，一直是亟待解決的問題。

2、r>　　304L形變誘發(fā)馬氏體轉(zhuǎn)變量主要和Ms、Md以及鎳當(dāng)量有關(guān)，而化學(xué)成分是影響Ms、Md和鎳當(dāng)量的重要因素。本文通過對(duì)304L進(jìn)行化學(xué)成分分析，得到了304L的化學(xué)成分含量，進(jìn)而得到Ms、Md。通過304L馬氏體轉(zhuǎn)變量標(biāo)定試驗(yàn)得到了馬氏體轉(zhuǎn)變量和塑性變形量的關(guān)系，借助有限元軟件MSC.Marc得到碟形封頭不同沖壓深度時(shí)所對(duì)應(yīng)的塑性變形量，綜合考慮制定304L碟形封頭的沖壓工藝為先冷壓270mm，然后將板料凸緣部位加熱到160℃進(jìn)行

3、第二次沖壓。
　　通過有限元模擬研究了最大壓邊力、凸凹模間隙對(duì)封頭口徑回彈量、最小壁厚和沖壓成形載荷的影響規(guī)律。研究表明當(dāng)最大壓邊力為22000kN，凸凹模間隙為11mm，封頭成形質(zhì)量較高。通過正交試驗(yàn)研究了拉深筋各參數(shù)對(duì)碟形封頭口徑回彈量的影響規(guī)律，最終發(fā)現(xiàn)拉深筋筋高h(yuǎn)對(duì)碟形封頭口徑回彈量影響最為顯著，得到最優(yōu)的拉深筋參數(shù)為筋高 h為20mm，拉深筋外圓角半徑為20mm，拉深筋內(nèi)圓角半徑為20mm，凹槽外圓角半徑為30mm。