本文關(guān)鍵詞：鋁合金管件和板材的電磁脈沖成形工藝問題研究

  更多相關(guān)文章： 電磁脈沖成形 管件成形 板材成形 順序耦合模擬 電磁成形效率

【摘要】：電磁脈沖成形是一種高能高速率的鈑金件加工方法,可以大幅度提高材料的成形極限。主要應(yīng)用在管件脹形、縮頸,平板脹形、壓印成形,管連接和焊接等工藝中。本文主要研究采用電磁脈沖漸進(jìn)放電成形方法實(shí)現(xiàn)長管件的脹形和雙層套管間的連接脹形;研究了有模平板電磁脈沖成形時(shí)電磁線圈與凹模的相對尺寸變化對成形性及能量利用率的影響。研究中采用ANSYS/Multiphysics模塊,建立6061鋁合金管件和板材電磁成形的適合軸對稱模型的2D有限元模型,采用Cowper-Symonds材料模型,用順序耦合法分析了管脹形和平板成形過程。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模擬的準(zhǔn)確性。在管件的電磁脈沖自由漸進(jìn)脹形和雙層管漸進(jìn)脹形的有限元模擬中,應(yīng)用考慮工件變形對成形的影響的順序耦合法和避免網(wǎng)格畸變的隨移更新空氣網(wǎng)格技術(shù),運(yùn)用“生死單元法”技術(shù)進(jìn)行線圈移動(dòng)漸進(jìn)放電的有限元模擬,實(shí)現(xiàn)用有限元模擬技術(shù)準(zhǔn)確預(yù)測了長管件電磁脈沖漸進(jìn)脹形過程。對鋁合金管件電磁脈沖自由漸進(jìn)脹形和雙層管漸進(jìn)脹形的模擬和實(shí)驗(yàn)中,研究放電線圈逐次移動(dòng)放電過程,電磁線圈前后兩個(gè)位置間的重疊率、放電次數(shù)、放電電壓、線圈按順序移動(dòng)或按跳越移動(dòng)等工藝參數(shù)對管件成形均勻性的影響。找到適合于雙層套管電磁脈沖脹形連接的優(yōu)化工藝參數(shù)。使該工藝可應(yīng)用于制造具有雙層雙金屬的耐腐蝕流體輸送管道。對鋁合金平板材的有模具電磁脈沖脹形過程,用有限元模擬和實(shí)驗(yàn)方法,研究線圈與凹模尺寸的相對變化,對成形性能、成形效率的影響。研究當(dāng)凹模內(nèi)徑加兩圓角半徑之和在小于、等于和大于線圈外徑的范圍內(nèi)時(shí),對板材最大變形量的影響。研究表明,當(dāng)凹模內(nèi)徑達(dá)到線圈外徑的1.1~1.2倍時(shí),板材的成形效率及其能量利用率最高。
【關(guān)鍵詞】：電磁脈沖成形 管件成形 板材成形 順序耦合模擬 電磁成形效率
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG391
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 前言9-10
• 1.2 電磁成形簡介10-12
• 1.3 電磁成形研究概況12-17
• 1.4 課題來源及研究內(nèi)容17-19
• 2 電磁成形模擬方法19-32
• 2.1 前言19
• 2.2 電磁成形有限元分析基礎(chǔ)19-22
• 2.3 順序耦合法和松散耦合法22-23
• 2.4 鋁管兩次自由脹形有限元模型23-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 3 長直壁管件電磁自由漸進(jìn)脹形32-42
• 3.1 前言32
• 3.2 管件脹形電磁力的分布32-33
• 3.3 脹形長直壁管件的影響參數(shù)33-37
• 3.4 鋁管自由脹形實(shí)驗(yàn)37-39
• 3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析39-41
• 3.6 本章小結(jié)41-42
• 4 套管的電磁脈沖漸進(jìn)脹形的研究42-50
• 4.1 前言42
• 4.2 脹形過程模擬與參數(shù)42-43
• 4.3 套管脹形的有限元模型43-45
• 4.4 套管脹形的模擬結(jié)果分析45-46
• 4.5 套管脹形的實(shí)驗(yàn)研究46-49
• 4.6 本章小結(jié)49-50
• 5 線圈和模具結(jié)構(gòu)對板材電磁脈沖成形效率的影響50-61
• 5.1 前言50-51
• 5.2 有限元模擬方法與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證51-54
• 5.3 凹模半徑對板材電磁成形的影響54-59
• 5.4 本章小結(jié)59-61
• 6 結(jié)論與展望61-63
• 6.1 全文總結(jié)61-62
• 6.2 研究展望62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻(xiàn)64-70
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文的目錄70

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本文編號：827431