發(fā)布時(shí)間：2020-09-28 14:54

　　 拉深成形是板材成形工藝中應(yīng)用廣泛的工藝方法,壓邊方法和壓邊力參數(shù)是影響拉深成形過(guò)程的關(guān)鍵。電控永磁壓邊力控制方法就是根據(jù)板材拉深成形中壓邊力的加載需求,將磁吸力作為壓邊力而實(shí)現(xiàn)壓邊過(guò)程的。新的壓邊力控制方法在簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)、提高控制效果、節(jié)能環(huán)保,以及革新現(xiàn)有的拉深成形工藝等方面,有積極意義的。采用電控永磁壓邊力控制方法,以圓筒形件的拉深成形為對(duì)象,對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行研究,主要包括:1)研究磁性材料參量對(duì)磁體磁感應(yīng)強(qiáng)度的影響;2)以電控永磁技術(shù)為基礎(chǔ),將其用于壓邊力的加載。初步設(shè)計(jì)電控永磁磁力壓邊裝置和拉深模具;3)采用有限元方法,對(duì)壓邊裝置在整體充磁退磁狀態(tài)下的磁感應(yīng)強(qiáng)度進(jìn)行模擬。依據(jù)模擬結(jié)果,改進(jìn)模具設(shè)計(jì);4)實(shí)驗(yàn)測(cè)量電控永磁磁力壓邊裝置磁感應(yīng)強(qiáng)度。以圓筒形件為例,進(jìn)行電控永磁磁力壓邊拉深成形實(shí)驗(yàn)。簡(jiǎn)要分析了靜態(tài)磁場(chǎng),永磁體在表面存在漏磁現(xiàn)象,對(duì)永磁體外形進(jìn)行調(diào)整可使其產(chǎn)生較為均勻的磁感應(yīng)強(qiáng)度。推導(dǎo)了靜態(tài)磁路和永磁體自由狀態(tài)下的磁導(dǎo),給出了磁吸力計(jì)算公式。簡(jiǎn)要分析了動(dòng)態(tài)磁路。構(gòu)建了四磁極單元電控永磁吸盤,對(duì)吸盤內(nèi)部永磁體鋁鎳鈷和釹鐵硼的磁感應(yīng)強(qiáng)度進(jìn)行理論計(jì)算,結(jié)果分別為:0.97 T和1.095 T。以四磁極單元電控永磁吸盤為基礎(chǔ),初步設(shè)計(jì)了電控永磁磁力壓邊裝置和拉深模具。并通過(guò)理論計(jì)算,得到壓邊裝置的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2.23 T,最大磁吸力為227660.63 N。采用有限元方法,對(duì)四磁極單元電控永磁吸盤內(nèi)部永磁體在不同倒角長(zhǎng)度下進(jìn)行了模擬。結(jié)果表明:隨著永磁體在磁化方向上的端面倒角長(zhǎng)度的增加,磁吸力逐漸下降。鋁鎳鈷和釹鐵硼在倒角為0 mm時(shí),產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為0.74 T和1.11T。模擬結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果基本一致。壓邊裝置的模擬結(jié)果顯示,在整體充磁狀態(tài)下,磁感應(yīng)強(qiáng)度在1.797 T與2.397 T之間,虛功力和麥克斯韋力分別為188580 N和184400 N,模擬結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果相差不大。實(shí)驗(yàn)測(cè)量了壓邊裝置的磁感應(yīng)強(qiáng)度,經(jīng)計(jì)算得到的磁吸力為15674.96 N。計(jì)算后磁吸力與理論計(jì)算和有限元模擬結(jié)果存在偏差,文中分析了出現(xiàn)偏差的原因。使用厚度為0.5 mm,直徑為170 mm的鍍鋅板進(jìn)行電控永磁壓邊拉深實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,當(dāng)電流調(diào)節(jié)13等級(jí)時(shí),能夠產(chǎn)生足夠的壓邊力;當(dāng)電流調(diào)節(jié)到16級(jí)時(shí),由于壓邊力過(guò)大,鍍鋅板出現(xiàn)裂紋。此外,在進(jìn)行銅板的拉深實(shí)驗(yàn)時(shí),壓邊裝置同樣能夠產(chǎn)生足夠的壓邊力。兩種板材的拉深實(shí)驗(yàn)表明,采用電控永磁壓邊方法能夠達(dá)到拉深成形工藝對(duì)壓邊力的加載要求,進(jìn)一步驗(yàn)證了該方法在拉深成形工藝中的可行性。
【學(xué)位單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG386
【部分圖文】：

a) 方盒形件(圓角區(qū)部分區(qū)域無(wú)壓邊力) b) 圓筒形件(法蘭Qg緣無(wú)壓邊力)圖 1-1 部分區(qū)域無(wú)壓邊力作用時(shí)拉深成形法蘭變形區(qū)起皺情況拉深過(guò)程中對(duì)板坯的壓邊與機(jī)床行業(yè)中對(duì)工件的夾緊在本質(zhì)上是一致的，板坯與工件的受力特點(diǎn)和施加載荷過(guò)程中的做功方式都非常接近。因此，可以借鑒電控

圖 2-2 磁化磁體2.2.2 永磁體靜態(tài)磁場(chǎng)分析經(jīng)過(guò)對(duì)均勻截面的磁體進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)磁體側(cè)表面存在漏磁現(xiàn)象，如圖2-3所示。若將磁體分為若干段，圖示則將中性面兩端部分各分為兩段，磁極表面的磁通量為 ，通過(guò)第一段側(cè)面的磁通為 ，第三段的側(cè)面磁通 ，iS 表示第i個(gè)截面面積，中性面的面積為1S ，該截面通過(guò)的磁通量為最大。由于磁體是均勻的，因此每個(gè)截面面積相等，考慮到漏磁的情況，這就導(dǎo)致穿過(guò)每個(gè)截面的磁通量不相等。圖 2-3 漏磁通示意圖 圖 2-4 均勻磁通量永磁體同一個(gè)磁體的各個(gè)截面iB 不相同

圖 2-3 漏磁通示意圖 圖 2-4 均勻磁通個(gè)磁體的各個(gè)截面iB 不相同，進(jìn)而各截面處的負(fù)載線不感應(yīng)強(qiáng)度不一致的問(wèn)題。如果要保持各個(gè)截面的iB 相同面積。對(duì)于中性面，磁通量最大，因此，其截面面積最

【參考文獻(xiàn)】

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3 林鶴云;陽(yáng)輝;黃允凱;房淑華;;記憶電機(jī)的研究綜述及最新進(jìn)展[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2013年33期

4 郭瑾玉;楊勝?gòu)?qiáng);李文輝;;磁性磨粒光整加工中電控永磁部件的設(shè)計(jì)與仿真[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2013年10期

5 彭加耕;秦泗吉;孔曉華;林清利;程鳳蘭;;電永磁夾緊方法及其影響因素[J];塑性工程學(xué)報(bào);2011年02期

6 王林;;電控永磁離合器在起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)上的應(yīng)用[J];冶金自動(dòng)化;2009年06期

7 ;電控永磁夾具系統(tǒng)創(chuàng)新應(yīng)用[J];模具制造;2007年03期

8 劉礴;王仲奇;張旭東;王武坤;;基于模糊控制算法的多點(diǎn)壓邊力控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2006年17期

9 張玉維,李立斌;電永磁吸盤吊運(yùn)鋼板的研究[J];機(jī)械設(shè)計(jì);2002年07期

10 謝祖榮,李偉,黃之初;強(qiáng)電流脈沖控制的永磁起重吸盤研究與設(shè)計(jì)[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào);2002年07期

本文編號(hào)：2828923