随着国家能源战略向新能源倾斜,以液氢、液氮、液化天然气为代表的新能源产业近年来得到了飞速发展,奥氏体不锈钢压力容器作为低温液体的重要储运装备需求量越来越大,封头作为压力容器的重要部件,需求量也成倍增长。采用碟形封头在压力容器长度相同的情况下,能显著提高容器的容积,而304L碟形封头生产一直是压力容器生产中的难点。目前在304L碟形封头冲压生产中,成形后封头的马氏体含量过高、回弹量较大、容易出现起皱和鼓包等缺陷,一直是亟待解决的问题。304L形变诱发马氏体转变量主要和Ms、Md以及镍当量有关,而化学成分是影响Ms、Md和镍当量的重要因素。本文通过对304L进行化学成分分析,得到了304L的化学成分含量,进而得到Ms、Md。通过304L马氏体转变量标定试验得到了马氏体转变量和塑性变形量的关系,借助有限元软件MSC.Marc得到碟形封头不同冲压深度时所对应的塑性变形量,综合考虑制定304L碟形封头的冲压工艺为先冷压270mm,然后将板料凸缘部位加热到160℃进行第二次冲压。通过有限元模拟研究了最大压边力、凸凹模间隙对封头口径回弹量、最小壁厚和冲压成形载荷的影响规律。研究表明当最大压边力为22000kN,凸凹模间隙为11mm,封头成形质量较高。通过正交试验研究了拉深筋各参数对碟形封头口径回弹量的影响规律,最终发现拉深筋筋高h对碟形封头口径回弹量影响最为显著,得到最优的拉深筋参数为筋高h为20mm,拉深筋外圆角半径为20mm,拉深筋内圆角半径为20mm,凹槽外圆角半径为30mm。根据优化后的拉深筋参数和凸凹模间隙并考虑碟形封头的回弹量设计模具,使用优化后的的工艺参数进行现场试验,冲压完成后测得封头的最小壁厚为9.3mm,最大壁厚为10.3mm,马氏体含量最高为8.6%,碟形封头口径回弹量为3mm,封头的贴模性良好,曲面部分最大回弹量为1.2mm,试验所得产品质量合格,没有鼓包、起皱等缺陷出现。