【摘要】：高速壓制技術(shù)憑借流程短、成本低和致密高的顯著特點(diǎn)推動(dòng)了世界粉末冶金工業(yè)的快速發(fā)展。國外高速壓制設(shè)備價(jià)格昂貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護(hù)不便等問題成為國內(nèi)高速壓制技術(shù)研究發(fā)展和普及的瓶頸,現(xiàn)有國內(nèi)的機(jī)械蓄能式高速壓制試驗(yàn)機(jī)雖然較好滿足科研需要但仍然無法適應(yīng)工業(yè)化自動(dòng)化生產(chǎn),為了進(jìn)一步推動(dòng)我國高速壓制技術(shù)的發(fā)展,研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的配套工業(yè)設(shè)備十分必要,而相應(yīng)的工業(yè)設(shè)備必須滿足兩個(gè)基本條件(1)壓制能量高,可以壓制大尺寸、大質(zhì)量的零件;(2)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化功能,生產(chǎn)效率高。因此本文在原有試驗(yàn)機(jī)的基礎(chǔ)上研制工業(yè)原型機(jī),增強(qiáng)機(jī)械蓄能式設(shè)備的實(shí)用性,更近一步貼近工業(yè)機(jī)生產(chǎn)原型。首先分析各種高速壓制設(shè)備和裝置的原理和特點(diǎn),研究了機(jī)械蓄能式粉末高速壓制設(shè)備成形方法,闡述試驗(yàn)機(jī)的工藝流程和工作原理,全面分析設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。針對(duì)現(xiàn)有機(jī)械蓄能式高速壓制試驗(yàn)機(jī)存在的不足,探索提升儲(chǔ)能的方法,以3000 J能量為設(shè)計(jì)指標(biāo),提出采用組合碟片彈簧提升儲(chǔ)能方法。為了實(shí)現(xiàn)彈簧儲(chǔ)能的自動(dòng)控制,提出采用液壓控制實(shí)現(xiàn)對(duì)彈簧儲(chǔ)能控制的方案,根據(jù)文獻(xiàn)闡述了機(jī)械蓄能式粉末高速壓制能量和壓制速度數(shù)學(xué)模型和彈簧等效質(zhì)量處理方法,在此基礎(chǔ)上,確定了工業(yè)原型機(jī)的設(shè)計(jì)方案,闡述了原型機(jī)的新壓制工藝流程。其次利用虛擬儀器軟件LabVIEW和液壓仿真軟件AMESim的接口,建立機(jī)液聯(lián)合仿真平臺(tái)。運(yùn)用ADAMS、AMESim和LabVIEW建立了跨領(lǐng)域仿真環(huán)境的聯(lián)合仿真平臺(tái)。實(shí)現(xiàn)了仿真運(yùn)行過程的交互控制和仿真結(jié)果的實(shí)時(shí)反饋。運(yùn)用該平臺(tái)對(duì)原型機(jī)的能量控制虛擬樣機(jī)進(jìn)行了機(jī)液聯(lián)合仿真分析。驗(yàn)證彈簧選型的正確性以及液壓控制方案的可行性,進(jìn)一步檢驗(yàn)原型機(jī)整體設(shè)計(jì)方案的合理性。最后,按照設(shè)計(jì)方案成功制造了原型機(jī)并進(jìn)行了高速壓制成形實(shí)驗(yàn)研究。利用原型機(jī)對(duì)鐵粉開展壓制實(shí)驗(yàn)的研究,設(shè)計(jì)能量控制驗(yàn)證和行程控制驗(yàn)證兩組實(shí)驗(yàn),利用光電傳感器計(jì)算彈簧儲(chǔ)能,與觸摸屏運(yùn)行顯示結(jié)果相互驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)證明原型機(jī)有效達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo),采用組合碟片彈簧提高儲(chǔ)能及液壓控制方案的設(shè)計(jì)方案是科學(xué)合理的,原型機(jī)具備較好的行程和能量自動(dòng)控制能力,具有較好的粉末成形能力。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TF37

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本文編號(hào)：2770205