【摘要】：電控永磁技術(shù)因吸力強(qiáng)勁、安全性能高、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),在各行業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。將電控永磁技術(shù)應(yīng)用于拉深成形中的壓邊力控制,以磁吸力作為壓邊力,是一種新型的變壓邊力控制方法,在實(shí)現(xiàn)壓邊力柔性化、自動(dòng)化和智能化控制方面具有廣闊的應(yīng)用前景。作為電控永磁技術(shù)的核心,磁路設(shè)計(jì)一直是該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文根據(jù)電磁場(chǎng)理論,對(duì)電控永磁吸盤磁路結(jié)構(gòu)及尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì),并通過研究磁路參數(shù)與吸盤磁吸力的影響規(guī)律,以提高單位面積磁吸力為目標(biāo),對(duì)磁路結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。通過結(jié)合拉深成形工藝,設(shè)計(jì)磁力壓邊裝置,對(duì)新型變壓邊力控制方法的可行性進(jìn)行初步試驗(yàn)。首先,借鑒某公司現(xiàn)有電控永磁吸盤模型,以飽和充磁工作狀態(tài)磁吸力110N/cm~2為設(shè)計(jì)要求,對(duì)電控永磁吸盤內(nèi)永磁磁路與電勵(lì)磁磁路進(jìn)行理論分析與設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)永磁磁路之前,對(duì)永磁材料的磁化曲線、去磁曲線與回復(fù)線進(jìn)行了研究,分析了飽和充磁工作狀態(tài)時(shí)吸盤內(nèi)兩種永磁體的工作狀態(tài),從而為吸盤永磁磁路的設(shè)計(jì)工作提供了必要前提。接著,對(duì)電控永磁吸盤內(nèi)各部件進(jìn)行材料選取,在此基礎(chǔ)上,通過理論分析,完成吸盤內(nèi)永磁磁路結(jié)構(gòu)及尺寸的初步設(shè)計(jì)。最后,結(jié)合永磁磁路的結(jié)構(gòu)與尺寸,以可逆磁鋼可以飽和磁化為目標(biāo),對(duì)電勵(lì)磁磁路的線圈進(jìn)行了理論計(jì)算,在最大激勵(lì)電流為22A的前提下,最終得出勵(lì)磁線圈的匝數(shù)N為170,導(dǎo)線半徑r為0.75-1.02mm。然后,應(yīng)用電磁學(xué)仿真軟件,研究了吸盤飽和充磁與退磁兩種工作狀態(tài)時(shí)氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度分布以及被吸工件所受磁吸力的大小,驗(yàn)證了磁路尺寸計(jì)算的正確性。隨后,借助軟件優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊中的參數(shù)掃描分析模塊,以提高吸盤單位面積磁吸力為目標(biāo),對(duì)磁路結(jié)構(gòu)及尺寸進(jìn)行優(yōu)化。在不改變吸盤整體尺寸的前提下,確定了最佳設(shè)計(jì)方案。優(yōu)化后的吸盤,飽和充磁工作狀態(tài)磁吸力達(dá)到131N/cm~2,提高了20%,證明了優(yōu)化后的磁路尺寸優(yōu)于優(yōu)化前的磁路尺寸。最后,將電控永磁技術(shù)與拉深工藝相結(jié)合,設(shè)計(jì)了電控永磁磁力壓邊拉深模具。設(shè)定拉深系數(shù)為0.5,選用板坯直徑為100mm的鍍鋅鋼板,對(duì)其分別進(jìn)行定壓邊力拉深實(shí)驗(yàn)與多級(jí)變壓邊力拉深實(shí)驗(yàn)。在法蘭區(qū)不起皺的前提下,通過比較其拉深高度,驗(yàn)證了基于電控永磁技術(shù)的多級(jí)變壓邊力拉深方法的可行性及相對(duì)傳統(tǒng)壓邊方法的優(yōu)越性。
【圖文】：

電磁吸盤工作原理圖

a) 放料狀態(tài) b) 吸料狀態(tài)圖 1-2 永磁吸盤工作原理圖 70 年代初，意大利泰磁公司利用磁差原理發(fā)明了第一臺(tái)吸盤及永磁吸盤有明顯的改進(jìn)，，在使用安全、吸力強(qiáng)勁、
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM15

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本文編號(hào)：2622514