【摘要】：不銹鋼管由于高強(qiáng)度、可焊接、抗腐蝕等多種優(yōu)良特性近些年來在各領(lǐng)域得到了廣泛和重要的應(yīng)用。但由于長不銹鋼管自身結(jié)構(gòu)的特殊性,使鋼管內(nèi)表面存在著加工困難的問題,嚴(yán)重影響了長不銹鋼管的使用范圍。前期研究表明,長不銹鋼管經(jīng)磁力磨削后再進(jìn)行磁力滾壓強(qiáng)化,不銹鋼管內(nèi)表面強(qiáng)度和表面粗糙度得到有效提高。在研究中發(fā)現(xiàn),磁力滾壓工藝仍加工穩(wěn)定性差的問題,其主要體現(xiàn)在:(1)加工后的不銹鋼管試件內(nèi)表面的強(qiáng)化效果和光整效果有時不理想。(2)滾壓過程中,由滾壓工具轉(zhuǎn)動引起的振動產(chǎn)生較大的噪聲,降低了不銹鋼管試件內(nèi)表面強(qiáng)化效果的穩(wěn)定性。(3)在滾壓工具上安裝不同材料和尺寸的滾珠對不銹鋼管試件的滾壓效果不同,同時影響了滾壓工具的使用壽命。本文基于以上幾個問題進(jìn)行了探討,研發(fā)出了第二代磁力滾壓工具,并開展了試驗(yàn)研究。本文研究內(nèi)容主要從磁力滾壓加工理論基礎(chǔ)、磁力滾壓系統(tǒng)設(shè)計、磁力滾壓仿真優(yōu)化、磁力滾壓試驗(yàn)研究四個方面進(jìn)行:(1)磁力滾壓理論基礎(chǔ)主要從滾壓加工機(jī)理、磁力滾壓磁路分析,磁力滾壓效果影響因素、磁力滾壓可行性分析四個方面去論述,主要介紹了磁性材料的材料種類及各自的特點(diǎn),通過理論分析得出了初始角計算公式并通過有限元仿真對初始角大小進(jìn)行了論證,分析了影響磁力滾壓加工效果的因素。(2)在滿足加工要求的前提下,基于電機(jī)技術(shù)理論和磁場理論,設(shè)計了永磁式磁力滾壓系統(tǒng)裝置,并分別介紹了磁力滾壓系統(tǒng)中的各組成部件以及各部件尺寸大小的確定過程及安裝要求,對各部分在系統(tǒng)中的作用、功能作了描述,重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了永磁式外部磁場發(fā)生器旋轉(zhuǎn)磁場的形成原理,通過磁路分析得出影響滾壓效果的主要參數(shù)。(3)磁力滾壓仿真優(yōu)化部分基于永磁式磁力滾壓系統(tǒng),借助Ansoft有限元分析軟件對磁力滾壓系統(tǒng)磁場進(jìn)行仿真優(yōu)化分析,從而確定了滾壓工具中關(guān)鍵部件的最佳尺寸,在此基礎(chǔ)上,加工研發(fā)了第二代磁力滾壓工具。(4)磁力滾壓試驗(yàn)研究是指在永磁式磁力滾壓系統(tǒng)試驗(yàn)平臺進(jìn)行了磁力滾壓試驗(yàn)加工,在不同的滾壓參數(shù)下進(jìn)行試驗(yàn),并最終確定了最佳工藝參數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明,不銹鋼管試件內(nèi)表面質(zhì)量得到了有效提高。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG306

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本文編號：2743622