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集磁器合金钢板成形的壁厚
来源:澳门赌城平台官网    发布时间: 2019-10-25 20:49:06    次浏览   大小:  16px  14px  12px
采用顺序耦研究了线圈与凹模尺寸的比值和电流对板料电磁脉冲成形的影响。模拟结果发现板料电磁胀形存在两个明显的厚度减薄区域。当线圈与凹模尺寸的比值接近于1时,板料会大的厚度减薄量。同时存在佳的电流使板料的变…

采用顺序耦研究了线圈与凹模尺寸的比值和电流对板料电磁脉冲成形的影响。模拟结果发现板料电磁胀形存在两个明显的厚度减薄区域。当线圈与凹模尺寸的比值接近于1时,板料会大的厚度减薄量。同时存在佳的电流使板料的变形量大。模拟结果发现佳电流会受到合金钢板板料厚度和电流衰减系数显著影响。因此,不能依据观点(即趋肤深度应该小于或者接近工件的壁厚)来选择佳电流。结合实验和2D3D有限元分析,深入研究了电磁渐进成形对大尺寸板坯件和长直壁合金钢板的成形问题。针对大尺寸板坯件成形,研究发现:合金钢板板料高速变形并与凹模贴合时,板料变形时的空气阻力随着放电电压的而。当放电电压大于某一临界值(U=1700V由于空气阻力的原因,板料表面有凹坑出现。为了板料与模具的贴合,

需要在一个放电位置连续两次放电成形。另外本文实验:当佳的放电区域个数N=4时,相邻两次放电区域存在佳的重叠率,使板料终成形好。圆钢针对长直臂合金钢板均匀变形的研究,采用“生死单元法”间接描述线圈放电成形。与一次放电、两次放电和三次放电实验结果相比,模拟与实验结果吻合。进一步采用数值模拟研究了放电区域的重叠系数、放电电压、成形顺序和模具尺寸对合金钢板变形均匀性的影响。进入21世纪以来,科技的发展可谓日新月异,人们对于产品性能及其制造的要求也越来越高。机械加工行业也是如此,低成本、高性能、无污染成为追求的目标。为了有效的减小污染、能源消耗,材料以及结构设计的轻量化已成为现代制造业的主流趋势,以铝合金为代表的轻质合金材料在制造领域的应用日益广泛。但是耐磨钢板铝合金合金钢板等在室温下成形性能差、刚度低,采用普通冲压成形工艺容易产生,卸载后回弹严重并容易产生扭曲,难以符合精度要求的零件。电磁成形是金属在强脉冲磁场中受力而发生塑性变形的一种高速的成形,高速成形时,材料的力学性能可以很大的采用电磁成形工艺进行铝合金件的成形是其塑性的一个研究方向。目前,大多学者仍采用的试验与理论计算相结合的研究,但此法用于电磁成形分析比较繁琐,且成形的许多瞬态变量无法考究。随着计算机的发展,以及有限元理论的日益成熟,近年来学者开始采用有限元法对合金钢板电磁成形进行模拟研究,并逐渐成为分析工程电磁场问题的主要工具。本文在若干合理简化的基础上利用ANSYS对合金钢板电磁成形进行了有限元。首先分析了合金钢板电磁缩径成形有限元的基本理论,为管坯变形的有限元数值模拟奠定了理论基础。即,分析了电磁场有限元模型的对称性和边界条件,介绍了电磁成形结构场弹塑性有限元基础,涉及屈服准则、强化准则和本构方程等。基于合金钢板电磁成形的电磁-结构耦合场的有限元数值模拟分析,建立了电磁分析的数学模型集磁器的合金钢板成形选择物理法作为耦合场的求解。合金钢板电磁成形中,成形电参数和结构参数实时变化更新,使得模拟操作非常困难。所以,文中利用有限元ANSYSAPDL参数化设计,将电流密度作为激励进行加载,编制了电磁-结构耦合数值模拟计算程序。其次,有限元模型建立后,对合金钢板电磁缩径成形进行了加载计算及后处理,模拟分析了合金钢板整个成形的受力及变形。并在此基础上探讨了主要工艺参数的变化对合金钢板成形的影响,通过单因子变量与多因子变量分析相结合论证了载荷、线圈高度以及管坯与线圈间距大小对合金钢板成形影响的显著性。后,对添加集磁器的合金钢板成形进行了模拟分析,通过对比分析揭示集磁器对合金钢板电磁成形的影响。并对集磁器结构的变化,材料的变化进行了拓展分析。总之,通过模拟分析发现合金钢板电磁成形,其成形速度快,合金钢板受力,能够取得良好的成形效果。利用不同参数下合金钢板受力及变形的对照,可以从理论上工艺参数的优值,如本文在载荷为5.88KHZ时径向合金钢板位移大。有无集磁器的合金钢板电磁成形结果的对比说明,集磁器的添加的确能够改变管坯及线圈的受力,管坯的受力分布随集磁器结构的变化而变化,且添加集磁器能够线圈的使用寿命。具有优异的加工性能和很小的热中子捕获截面,集磁器合金钢板成形的壁厚 另外。核能领域广泛应用,其中核反应堆中的核燃料包壳管和压力管等都要大量用到锆合金薄壁合金钢板。锆合金薄壁管造精度要求很高,需要进行精密校直。由于薄壁管易于发生截面扁化,同时锆合金材料成本昂贵,手工校直不能制造精度和成品率高的要求,因此必须大力发展锆合金薄壁管的自动精密校直。本论文在分析合金钢板变形特征的基础上,根据反弯校直原理,指出合金钢板校直工艺理论中两个根本问题,即压点、支点组合问题和校直量计算问题,依据弹塑学理论建立了合金钢板行程控制型单步校直计算。对薄壁合金钢板校直中产生截面扁化的现象、特征、机理,以及截面应力应变变化进行了深入研究,分析了合金钢板的材料特征、几何形状和弯矩等对截面扁化率的影响,建立了截面扁化率的计算公式。采用小二乘法原理分析了杠杆检测的原理,依据键合图法研究了复位弹簧的问题,应用小二次判别法探讨了合金钢板圆度检测小点数问题,结合拟合函数法分析了杠杆式检测中合金钢板半径对误差的影响,探讨了检测杠杆的长度问题。结合液压机的工艺要求,研究了比例伺服液压控制,采用传递函数法计算了校直机液压的动态性能,并进行了相关计算,并借助模糊控制PID理论对动态特性进行实时控制,从而实现了锆合金校直成套设备液压压头的精密控制。此基础上,提出了薄壁管“跬积校直法”校直工艺,综合考虑壁厚、材料特性、几何尺寸等因素,将一次大行程压弯校直细分为多步小行程校直,实现薄壁管的充分校直,同时有效地避免校直中出现截面扁化变形。

在前面理论研究和工艺设计的基础上,结合企业实际需求,提出了锆合金管校直液压成套设备的总体设计方案。高性能轻质板管类零件及其制造在制造领域占有举足轻重的地位,实现装备轻量化以达到性能、节能环保的重要保障之一。但以铝合金为代表的轻质材料在准静态冲压工艺下成形性能较差,普遍存在易、回弹大、表面欠佳等不足。而具有高速率、非、单模具等特征的电磁成形则被认为是解决上述问题有潜力的之一。然而,现有电磁成形并未形成完善的理论和的体系,板管类零件成形制造领域未发挥出应有的预期效应,其装置性能及工艺水平尚需进行深入研究。为此,本文以合金钢板为研究对象,从数值分析、成形装置平台研制及成形行为等方面较地开展了合金钢板电磁胀拉成形研究,以期为促进电磁成形的发展添砖加瓦。首先,构建有效的电磁成形数值模拟对于推进电磁成形应用与发展具有重要作用。为此,本文阐述了合金钢板电磁成形中电路、电磁场及结构场数学模型及有限元模型,分析了现有基于全有限元法的松散耦和顺序耦计算模型各自在求解精度和收敛性等方面的不足,此基础上提出了一种基于电流丝法和有限元法的新型数值计算模型,并给出了采用科学计算MA TLA B和有限元ANSYS进行联调求解的具体实施。该数值计算一方面考虑了激励电流、电磁力求解与合金钢板变形行为间耦合作用关系,计算精度;另一方面由于电磁计算不采用有限元法,而是基于等效电路原理的电流丝法来进行求解,从而避免了电磁场-结构场耦合求解时在其次,研制高性能的电磁成形装置平台是开展成形实验研究及工艺探究的前提。主要包括:对的成形电路拓扑结构进行了,续流回路,线圈热学性能和了电源的使用寿命;基于大功率开关型半导体器件晶闸管和时序控制实现了多线圈、多电源间的联调,为完成特定成形磁场的产生和调控提供了重要途径;基于强脉冲磁体的加固与绕制工艺,有效了成形线圈的机械强度。

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