為了   厚壁橢圓形封頭熱拉伸成形，采用有限元模擬，分析其變形規(guī)律，根據(jù)模擬結(jié)果，設(shè)計(jì)坯料直徑及模具尺寸，并進(jìn)行對比試驗(yàn)，驗(yàn)證模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。分別采用了經(jīng)驗(yàn)公式D0=K(Dp+t)+h+5%Dp=534及等體積法D0= (V′4/pt)1/2=524(體積V由Auto CAD三維模型求得)

計(jì)算坯料尺寸，獲得了不同的坯料直徑。
    因?yàn)槭禽S對稱，為了提高計(jì)算效率，建模時(shí)模具和坯料僅取1/4，在Auto CAD中繪制模具和坯料的三維圖形，輸出為.STL格式，導(dǎo)入塑性成形有限元分析軟件DEFORM，建立有限元模型如圖1 平均流動(dòng)應(yīng)力模型采用s = f (e , , T )，軟件中自帶該材料的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。坯料設(shè)為塑性體，始鍛溫度為1 000℃，設(shè)定好網(wǎng)格劃分參數(shù)后，自動(dòng)劃分單元5 221個(gè)。凸凹模設(shè)為剛體，考慮到成形過程較短，溫度變化對變形影響不大，故不計(jì)算熱交換，坯料對稱面上設(shè)置位移邊剪切摩擦模型，摩擦系數(shù)都取0.3。計(jì)算過程中未發(fā)生網(wǎng)格畸變及網(wǎng)格重劃，計(jì)算一次完成，   如圖2所示的模擬結(jié)果。    根據(jù)模擬結(jié)果，設(shè)計(jì)加工了熱拉伸模具，并進(jìn)行了試驗(yàn)，件試模坯料為25 mm厚，f534mm系經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算值，拉伸結(jié)果僅測量總高H=158 mm，生產(chǎn)時(shí)坯料采用25 mm厚，f524 mm板料。測量模擬件及試驗(yàn)件的壁厚和總高，并與經(jīng)驗(yàn)值對照，其總高H仍大于設(shè)計(jì)值，說明總的減薄量大于增厚量，坯料還可減小f5~f8 mm。壁厚及總高模擬結(jié)果誤差在1%~3%之間。
    由此   結(jié)論：(1) 厚壁橢圓形封頭拉深成形，用有限元模擬，，可指導(dǎo)坯料、模具設(shè)計(jì)及實(shí)際生產(chǎn);(2) 坯料直徑計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式考慮了修邊余量，計(jì)算結(jié)果偏大，在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，坯料直徑可近似按等體積計(jì)算并適當(dāng)減少f5~f8 mm;(3) 如果將坯料邊緣削薄，則可   壁厚相對均勻的封頭鍛件。