管件電磁縮徑是金屬管件與金屬或者非金屬的管件、桿件連接時用到的一種高速電磁脈沖成形工藝,能替代傳統(tǒng)成形方法。集磁器線圈將成形電磁力作用于管件使之產(chǎn)生變形,集磁器和工作線圈的參數(shù)變化對電磁力效率、工裝穩(wěn)定性有直接影響,而管件金屬材料特性和幾何參數(shù)差異也會對縮徑效率、電磁力作用情況產(chǎn)生影響。為了研究基于集磁器線圈的管件電磁縮徑機(jī)理和各工藝參數(shù)對縮徑電磁力、成形效率的影響規(guī)律,本文通過理論分析、數(shù)值模擬和試驗(yàn)研究的相互結(jié)合的方式對各工藝參數(shù)進(jìn)行研究。通過理論分析可將集磁器看做是特殊形式的單匝傳統(tǒng)線圈,縮徑電磁力大小和分布情況主要與集磁器工作區(qū)電流、長度,管材電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率,管件長度、外半徑,管件集磁器間隙等參數(shù)有關(guān)。通過數(shù)值模擬軟件分析,確定線圈匝數(shù)為6、集磁器內(nèi)斜面角度為40°、集磁器縫隙寬度為1mm是合理的�；趦�(yōu)化參數(shù)的集磁器、線圈結(jié)合數(shù)值模擬和縮徑試驗(yàn)對不同管長的3003鋁管和6063鋁管研究分析,同等條件下3003鋁管電磁縮徑效率、縮徑率、縮徑均勻性都明顯優(yōu)于6063鋁管,放電電流幅值大小只與管材有關(guān),與管長無關(guān)。兩種鋁管的縮徑磁場力的大小與分布范圍與管長總體呈反比關(guān)系,管長越長縮... 

【文章來源】：沈陽航空航天大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

電磁成形系統(tǒng)示意圖

不太適合加工大型零部件，只適合成形尺寸較為精密形狀復(fù)雜的小型工件，隨著研究人員的深入探究電磁成形設(shè)備技術(shù)水平還會繼續(xù)上升。隨著電磁成形技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在該新工藝已經(jīng)能夠較為成熟地運(yùn)用到工業(yè)生產(chǎn)中，通常用于管件成形、平板件成形[17-18]，還包括借助電磁力特性在傳統(tǒng)加工工藝上延伸發(fā)展出的新工藝：電磁粉末壓實(shí)[19]，電磁焊接[20-21]，電磁鉚接[22]，電磁管件連接[23]電磁翻邊[24]，電磁沖裁[25]，電磁沖孔[26]，電磁復(fù)合成形[27]，電磁裝配[28]等（如圖 1.2 示）。(a) 電磁焊接 (b) 電磁鉚接

相對位置可以達(dá)到多種成形目的[29]。接著張守彬、李碩本研究了在脈沖電磁力作用下圓管的動力響應(yīng)和放電回路參數(shù)及放電電流的計(jì)算方法，得出在脈沖載荷幅值較大持續(xù)時間較短的情況下，理論分析變形結(jié)果才與實(shí)際變形接近，在管件不動的情況下采用預(yù)選頻率法計(jì)算放電回路參數(shù)及放電電流的結(jié)果與實(shí)際測量結(jié)果重合，為圓管的電磁成形提供了理論基礎(chǔ)[30]。2000 年，黃尚宇、常志華等人在分析管件電磁成形的電磁力分布特性時，提出管件不僅受徑向磁壓力，還受軸向電磁力的作用，管件的直徑越小越難成形，軸向電磁力及電流熱效應(yīng)提高了管件的成形極限，忽略軸向電磁力將會導(dǎo)致變形分析誤差[31]。李春峰、張景輝等人分析了管件脹形用集磁器的參數(shù)，確定了鐵磁材料不適合用作制造集磁器，集磁器的相對直徑比越大（體積越小）脹形效果越好[32]。2008 年，鄧將華，趙志衡等人對管件電磁成形中管件長度對工作線圈的放電電流的影響規(guī)律進(jìn)行了研究，通過試驗(yàn)分析和數(shù)學(xué)解析得到隨著管長增大線圈放電電流的頻率、幅值都增大，管長與放電回路的等效電感成反比[33]。隨著電磁縮徑工藝中開始使用集磁器，管件成形質(zhì)量可以明顯提高，如 Brad Kinsey，Ali Nassiri 在電磁縮徑中使用帶有集磁器的成形系統(tǒng)，通過集磁器可以指定變形位置和控制變形量，使管件的電磁成形更易控制[34]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3407586