發(fā)布時(shí)間：2020-04-07 00:44

【摘要】：鈦合金筒形件由鈦板滾彎焊接而成,鈦合金材料室溫成形性能較差,傳統(tǒng)校形工藝往往存在工件卸載回彈明顯和整體受力不均勻易破裂等缺陷,大型鈦合金筒形件校形精度問題尤為突出。電磁成形是一種高速率金屬塑性加工技術(shù),該技術(shù)可以顯著提升鈦合金在室溫下的塑性成形能力和變形均勻性,提高工件成形精度。本文利用電磁校形技術(shù)原理,針對(duì)直徑Φ300mm、高600mm、壁厚2mm的大型航空鈦合金筒形件進(jìn)行校圓實(shí)驗(yàn)研究,設(shè)計(jì)了一種新型電磁沖模校圓方法。首先對(duì)電磁校圓機(jī)理,包括電磁成形設(shè)備、系統(tǒng)放電回路等進(jìn)行了理論計(jì)算和分析。其次利用三維繪圖軟件SolidWorks和有限元電磁分析軟件Ansoft Maxwell對(duì)校圓過程建立三維模型并進(jìn)行數(shù)值模擬,研究關(guān)鍵工藝參數(shù),如放電電壓、電阻等對(duì)放電電流和磁場(chǎng)分布的影響。最后基于數(shù)值模擬結(jié)果制定出合理的實(shí)驗(yàn)方案,以筒件圓度測(cè)量值為校圓精度評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),分析不同工藝參數(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,驗(yàn)證數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性和實(shí)驗(yàn)方案的合理性,并將該新方法與常規(guī)電磁校圓方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較。結(jié)果表明,經(jīng)過電磁沖模校圓后筒件圓度平均值下降明顯,成形精度明顯提高,證明了電磁沖模校圓方法的可行性;且相同放電電壓條件下,電磁沖模校圓后筒件圓度平均值降幅較常規(guī)電磁校圓增加20%以上,在保證筒件成形均勻性的同時(shí)提高了設(shè)備能量利用率。這為電磁成形技術(shù)在航空工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了新思路,具有一定的理論意義和實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用價(jià)值。
【圖文】：

電磁成形技術(shù)領(lǐng)域電磁成形技術(shù)的應(yīng)用常見于平板件的成形、沖印，管材的脹形、縮徑和焊接，工序的復(fù)合成形、組件裝配，以及電磁鉚接等。如大型組件的精密校形、薄板沖裁、異形管件加工、導(dǎo)彈卡箍成形、扭矩軸及連桿裝配；汽車空氣調(diào)節(jié)儲(chǔ)存換器、凸輪、齒輪等與驅(qū)動(dòng)軸或萬向軸管的連接；熔斷器、絕緣器等電子元件工業(yè)中燃料棒的成形，生物化學(xué)物料容器的密封；電磁鉚接技術(shù)廣泛用于波音等型號(hào)的飛機(jī)機(jī)翼鉚釘?shù)你T接；而電磁粉末壓制可以制作高密度材料粉末，在行業(yè)、敏感元件和傳感器行業(yè)又開辟了廣闊的應(yīng)用前景[27-29]。(1) 板件成形區(qū)別于傳統(tǒng)的板件成形工藝，電磁成形是高能高速成形，材料的成形性得以提態(tài)的沖壓相比，，電磁成形方法可以提高材料脹形系數(shù) 30%～70%，大幅度提高形極限(如圖 1.3)。板件成形可以分為自由成形和有模成形兩種。自由成形時(shí)板不易控制，主要是用于無精度要求的錐形件成形；有模成形常用于壓印、壓凹件成形和沖裁等，應(yīng)用平板線圈，在工藝參數(shù)合理時(shí)，可實(shí)現(xiàn)無毛刺沖裁。

電磁成形技術(shù)領(lǐng)域電磁成形技術(shù)的應(yīng)用常見于平板件的成形、沖印，管材的脹形、縮徑和焊接，工序的復(fù)合成形、組件裝配，以及電磁鉚接等。如大型組件的精密校形、薄板沖裁、異形管件加工、導(dǎo)彈卡箍成形、扭矩軸及連桿裝配；汽車空氣調(diào)節(jié)儲(chǔ)存換器、凸輪、齒輪等與驅(qū)動(dòng)軸或萬向軸管的連接；熔斷器、絕緣器等電子元件工業(yè)中燃料棒的成形，生物化學(xué)物料容器的密封；電磁鉚接技術(shù)廣泛用于波音等型號(hào)的飛機(jī)機(jī)翼鉚釘?shù)你T接；而電磁粉末壓制可以制作高密度材料粉末，在行業(yè)、敏感元件和傳感器行業(yè)又開辟了廣闊的應(yīng)用前景[27-29]。(1) 板件成形區(qū)別于傳統(tǒng)的板件成形工藝，電磁成形是高能高速成形，材料的成形性得以提態(tài)的沖壓相比，電磁成形方法可以提高材料脹形系數(shù) 30%～70%，大幅度提高形極限(如圖 1.3)。板件成形可以分為自由成形和有模成形兩種。自由成形時(shí)板不易控制，主要是用于無精度要求的錐形件成形；有模成形常用于壓印、壓凹件成形和沖裁等，應(yīng)用平板線圈，在工藝參數(shù)合理時(shí)，可實(shí)現(xiàn)無毛刺沖裁。
【學(xué)位授予單位】：沈陽航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：V261.34;TG306

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本文編號(hào)：2617222