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本文使用有限元软件模拟了冷挤压杯形件的成形过程，通过试验设计建立响应面研究凸模圆角半径和成形速度对凸模表面温度和磨损深度的影响规律。为了同时降低模具表面最高温度和最大磨损深度，基于有限元仿真结果，使用了多目标遗传算法同时优化了模具圆角半径和成形速度。随后，为了进一步强化模具表面，提高模具寿命，在W6Mo5Cr4V2模具表面设计了TiN、TiAlN、TiAlCrN涂层，并通过实验研究了W6Mo5Cr4V2基底和三种涂层的磨损行为。试验表明，制备的镀层材料提高了模具的表面硬度和耐磨性，大幅度地提高了模具的使用寿命。 本研究主要内容包括：⑴在有限元模拟软件Deform中，模拟了杯形件的挤压成形过程，重点分析了凸模表面温度分布和磨损行为。分析模具圆角半径大小、成形速度、坯料与模具之间的摩擦因子对模具的表面最高温度和最大磨损深度的影响。⑵将模具圆角半径值和成形速度作为自变量，模具表面最高温度和最大磨损深度作为目标响应变量进行试验设计建立响应面，以探寻他们之间的影响规律。经过方差分析，分别拟合的两个目标响应变量（凸模表面最高温度和最大磨损深度）与自变量之间的回归关系是极显著的。利用基于NSGA-Ⅱ的多目标遗传算法优化凸模圆角半径和成形速度，以同时降低凸模最高温度和凸模最大磨损深度，结果表明使用的多目标遗传算法对凸模最高温度和最大磨损深度的优化效果显著。⑶采用PVD电弧离子镀(Arc ion plating, AIP)技术在W6Mo5Cr4V2基底上成功制备了TiN、TiAlN、TiAlCrN涂层。使用显微硬度计测试了W6Mo5Cr4V2基底、TiN、TiAlN、TiAlCrN的维氏硬度值。通过洛氏硬度计和划痕仪定性和定量测定了TiN、TiAlN、TiAlCrN涂层与W6Mo5Cr4V2基底的结合力。随后，通过HT-2001型POD销盘磨损仪对几个材料进行摩擦磨损实验。采用Dektak150型表面轮廓仪测量W6Mo5Cr4V2基体与几个涂层磨痕的表面形貌，并分别计算出了它们的磨损系数，评估了它们的耐磨性。⑷优化凸模圆角半径大小和成形速度后，W6Mo5Cr4V2模具的寿命是以前的1.06倍。经过优化凸模圆角半径、成形速度、表面涂覆TiAlN涂层后的模具寿命是原始的模具的3.8倍。