板料渐进成形论文-刘强

板料渐进成形论文-刘强

导读:本文包含了板料渐进成形论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:超声换能器,超磁致伸缩材料,仿真分析,电能传输

板料渐进成形论文文献综述

刘强[1](2019)在《用于板料渐进成形的超磁致伸缩超声振动装置的研究与设计》一文中研究指出超声振动板料渐进成形是在普通板料渐进成形的基础上给工具头施加超声振动,能够改善板料的成形极限,减小成形力,降低板料回弹,提高板料的表面质量等优势。超声振动系统通常包括超声波电源和超声振动装置,超声振动装置设计的好坏会对超声加工的效果产生直接影响,研究与设计大功率、大振幅、性能稳定的超声振动装置对整个超声加工领域的发展具有重要的意义。本文设计了带有工具杆的圆锥过渡阶梯形变幅杆以及棒形超磁致伸缩换能器、窗形超磁致伸缩换能器、半波长超磁致伸缩换能器。对变幅杆和换能器进行动力学仿真分析,对变幅杆进行了优化设计,通过实验验证了设计的正确性。并对换能器的偏置磁场、驱动磁场进行了设计。为了减小换能器的发热,设计冷却系统对换能器进行冷却。采用ansoft Maxwell有限元软件对超磁致伸缩换能器进行了磁分析,研究了磁路间隙对GMM(Giant Magnetostrictive Material,简称GMM)棒内的磁场强度与磁场均匀度的影响,通过仿真发现磁路间隙与GMM棒内的磁场强度和磁场均匀度成反比;当导磁圆筒的槽宽为6 mm时,GMM棒内的磁场均匀度最高;并在永磁体与GMM棒之间添加导磁片的厚度约为1.6 mm时,GMM棒内的轴向磁场强度和磁场均匀度最高。为了减小GMM棒的涡流损耗,仿真分析了GMM棒的涡流损耗,表明GMM棒切片处理和沿径向切缝处理都可以有效减小涡流损耗,并且切片处理比切缝处理可以更有效的减小GMM棒的涡流损耗。对超磁致伸缩换能器的各种损耗进行了分析计算,采用Workbench15.0对超磁致伸缩换能器进行了热分析,发现对GMM棒进行切片和沿径向切缝处理都可以减小棒形换能器内GMM棒的温度,且GMM棒切片处理后更有利于减小棒形换能器内的温度。为了实现超声振动装置的电能传输,设计了集流环和非接触电能传输装置,对非接触电能传输装置的磁芯结构尺寸、线圈匝数以及线径进行了设计计算。并用ansoft Maxwell对非接触电能传输装置进行了仿真分析,验证了设计的正确性。采用锰锌铁氧体和坡莫合金做磁芯,研究了窗形换能器的输出,锰锌铁氧体做磁芯时,窗形换能器的输出振幅较大,因此,锰锌铁氧体比较适合做导磁材料。制作了棒形超磁致伸缩换能器、窗形超磁致伸缩换能器以及半波长超磁致伸缩换能器的样机,对叁种换能器进行了试验研究。在棒形换能器的永磁体与GMM棒之间添加导磁材料后,棒形换能器的振幅稳定性提高,输出振幅增大;对棒形换能器的导磁圆筒轴向开槽处理,发现导磁圆筒的槽宽为8 mm时,棒形换能器的输出振幅最大,槽宽为6 mm时,棒形换能器的磁场均匀度最高,槽宽为8 mm和6 mm时换能器的振幅相差较小,确定棒形换能器导磁圆筒的槽宽为6 mm。分别对半波长换能器的GMM棒进行了切片处理和切缝处理,研究了GMM棒的结构对半波长换能器的振动性能的影响,结果表明:对于小功率换能器的GMM棒采用切片处理,有利于减小涡流,实现较高的能量转换,而大功率换能器的GMM棒采用切缝处理,有利于保证GMM棒的整体性,从而避免由于对GMM棒的处理对换能器的振动性能产生影响。对设计的窗形换能器与棒形换能器进行了比较研究,窗形换能器的振幅稳定性较好;在相同的激励电压下,窗形换能器的输出振幅是棒形换能器的输出振幅的1.5倍左右,窗形换能器的阻抗小、结构紧凑、输出振幅大,是未来超磁致伸缩换能器发展的新方向。本文的研究对超磁致伸缩功率超声换能器的进一步的发展与应用具有十分重要的启发与借鉴意义。(本文来源于《西安理工大学》期刊2019-06-30)

张斌[2](2019)在《金属板料单点渐进成形的回弹研究》一文中研究指出单点渐进成形是一种生产成本低、柔性化程度高的生产技术,它已经在汽车制造、航空航天、医疗器械等领域得到广泛应用。然而利用该技术成形的零件存在严重的回弹缺陷,这往往导致零件的形状尺寸不满足加工精度要求。因此针对零件的回弹缺陷问题,重点研究了部分工艺参数对成形件回弹量的影响规律。本文的具体工作内容如下:(1)采用数值分析法研究了叁种工艺参数与成形件回弹量的关系,包括不同板料厚度、不同底面面积以及不同支撑方式。发现板料厚度对成形件的侧壁和底部的回弹量成反比关系。成形件的底面积对成形件侧壁的负回弹量成反比关系。与下压板未伸出方式相比,下压板伸出方式下的成形件侧壁负回弹量更小。随后推导出了适用于方锥件的壁厚计算公式,并对公式的正确性进行了实验验证。(2)机床实验验证了板料厚度和底面面积对回弹量的变化规律。随后,实验发现成形件在下压板未伸出方式下加工时,成形件的负回弹严重降低了零件的加工精度。因此采用正交实验研究了四种因素与负回弹之间的关系,包括成形温度、层进给量、成形角、成形件高度。实验结果表明,成形角是影响成形件侧壁负回弹量的主要原因,成形件高度是影响侧壁负回弹量的次要因素。最优参数组合为成形角40°,成形温度250℃,层进给量1.5mm,成形件高度25mm。(3)实验发现改变工艺参数水平只能抑制成形件的回弹,通过刀具路径补偿可以有效减小成形件的回弹。因此通过机床实验分别对成形角为45o和50o的成形件的正回弹段和负回弹段进行了刀具路径补偿。发现刀具路径补偿值均为0.5mm时,其补偿效果最好,45o和50o成形件的正回弹量平均值经补偿后分别为0.11mm,0.39mm。采用刀具路径补偿后成形件侧壁负回弹量也明显减小了。(4)为了有效建立成形件侧壁回弹量与各工艺参数之间的对应关系,对其进行了回弹预测。随后在MATLAB中设计了人机交互界面,简化了BP神经网络预测的操作步骤。本文选用了3-6-2叁层BP神经网络结构,输入层包括叁个参数:成形角度、成形温度和层进给量。输出层包括两个参数:侧壁回弹和底部回弹。对比了两种算法的预测精度,包括BP神经网络和经粒子群优化的BP神经网络。对于成形件侧壁的回弹量,PSO-BP算法预测的绝对误差是±0.07mm,BP算法预测的绝对误差是±0.05mm,两种算法的预测精度相差较小,因此这两种算法均可以用来预测成形件的回弹。(本文来源于《陕西科技大学》期刊2019-03-01)

王功凯[3](2018)在《铝合金板料数控渐进成形技术试验研究》一文中研究指出针对普通冲压因必须使用模具成形存在成形成本高、设计制造周期长的不足,而造成难以适应部分客户小批量、多品种的生产要求的问题,开展对板料无模成形技术之一——板料数控渐进成形技术的研究。以室温下成形性能较差的铝合金材料为研究对象,在数值模拟的基础上,对其进行试验研究。研究结果表明:利用企业现有的数控铣床和自行设计制作的工装夹具,在室温下通过改变数控编程软件控制的成形工具加工轨迹就能加工出各种形状的薄板成形件,成形质量基本能满足客户使用要求。(本文来源于《机电技术》期刊2018年06期)

章桥新,李国豪,刘兆冰,赵安国,熊新红[4](2018)在《AA7075-O铝合金板料的摩擦搅拌渐进成形:成形零件性能的实验研究(英文)》一文中研究指出用不同的主轴转速来成形2种典型零件,研究了AA7075-O铝合金板料摩擦搅拌渐进成形零件的综合性能:成形性、表面质量、拉伸性能、显微硬度和壁厚分布。试验结果表明,板料的成形性随着转速增加而呈现增强趋势;接触面的表面粗糙度在水平和竖直方向表现出不同的变化趋势;非接触面的表面质量几乎不受转速影响;相比原板料,成形零件的拉伸性能和显微硬度明显增强,但转速超过3000 r/min后,硬度值开始逐步下降;在高转速下成形零件的壁厚分布略微优于低转速下的成形零件。总体上,除了力学性能,高转速下成形零件的综合性能比低转速下的成形零件好。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2018年12期)

王旭[5](2018)在《工具与板料非连续接触渐进成形方法与实验研究》一文中研究指出板料渐进成形工艺因不需要模具或只需要简单模具,特别适合金属板料零件的新产品开发、小批量生产和柔性化制造,在汽车、航空航天、建筑和生物医疗器械等领域具有广泛的应用前景。由于单道次渐进成形存在成形极限角的限制,提升板料的渐进成形性能一直是该领域的重要研究课题之一。为了提升板料的渐进成形性能,本文提出了一种工具与板料非连续接触渐进成形方法—等径螺旋轨迹渐进成形。该方法的基本思想是,在成形过程中,成形工具逐层做水平进给的同时沿进给方向做等直径螺旋运动。通过控制螺旋参数,可以实现板料不同区域之间的材料流动、改变不同区域的厚度,从而实现板料成形性能的提升。本文阐述了该方法的提出思路,详细给出了该方法中工具轨迹的变换步骤,推导了每一步中工具轨迹点做空间变换的数学方程,并通过实验验证了该方法的可行性。本文通过测量定角度锥杯侧壁壁厚变化,以理论壁厚值与壁厚均匀度作为评价标准,研究了等径螺旋轨迹渐进成形壁厚变化情况及工艺参数对壁厚均匀程度影响情况。结果表明:等径螺旋轨迹渐进成形工件的壁厚符合余弦定律;壁厚均匀程度随着螺旋半径的增大而提高,随着螺旋导程的增加而降低;逆时针加工情况下,工具头做反右手螺旋运动对侧壁壁厚增长明显。采用单因素实验,以变角度锥杯破裂角深度为评价标准,研究螺旋方向、螺旋半径、螺旋导程对成形性能的影响。结果表明:等径螺旋轨迹渐进成形的成形性能高于普通渐进成形;逆时针加工,工具头做反右手螺旋运动时,成形性能提高效果更明显;螺旋半径r越大,螺旋导程s越小,成形性能越好。通过测量变角度锥杯表面粗糙度研究工艺参数对表面质量的影响。实验结果表明:工具头两种运动状态下,螺旋导程越大,表面质量越差;螺旋半径的大小对工件表面质量基本没有影响。利用反求测试方法,以定角度锥杯为实验样件,研究不同工艺参数对成形精度的影响。实验结果表明:逆时针加工,工具头做右手螺旋运动时,随着螺旋半径的增大,工件成形精度先提升后下降;工具头做反右手螺旋运动时,随着螺旋半径的增大,成形精度持续提高;随着螺旋导程增加,工具头两种运动状态下成形精度均变低。此外,鉴于超声辅助渐进成形也能有效提升板料渐进成形性能,而相关研究尚处于起始阶段。本文基于超声辅助成形基本原理,自主设计了一套可在普通渐进成形设备上实现超声辅助渐进成形的装置,构建了超声辅助渐进成形实验室样机,通过成形一字沟槽验证了该样机进行超声辅助渐进成形的可行性,实验结果也表明在高温油脂润滑状态下,层进给量越大、加工速度越快,板料成形性能越高。(本文来源于《青岛理工大学》期刊2018-12-01)

赵仕宇,詹艳然,周超[6](2018)在《板料数控渐进成形过程中的热力学行为分析》一文中研究指出针对板料数控渐进成形过程中坯料温度升高的现象,在分析其热量来源的基础上,借助Abaqus有限元模拟软件探讨了成形工具与坯料之间的热力学行为。结果表明:在成形工具的作用下坯料逐次产生塑性变形,已成形区的等效应力、应变分布较为均匀;坯料成形过程中最大等效塑性应变值不是出现在成形工具与坯料相接触的区域而是出现在已成形区;在摩擦生热和塑性变形功的共同作用下,成形工具与坯料接触区域的坯料温度急剧升高,变形抗力降低、塑性增加。成形工具与坯料界面间高速相对运动所产生的热量对坯料的局部加热是数控渐进成形技术提高板料成形性能的原因之一。(本文来源于《热加工工艺》期刊2018年21期)

王旭,王进,金烨堂,周鹏,顾宁[7](2018)在《工艺参数对基于3D打印支撑模具板料双点渐进成形性能的影响》一文中研究指出目的提高基于3D打印支撑模具的板料双点渐进成形的成形性能,获得更好的成形参数。方法选择工具头直径、加工步长、进给速度3个工艺参数为因素,设计单因素实验,加工支撑模具半径为45mm的球冠,获得成形破裂角度,得到成形性能较好的工艺参数范围,确定成形性能较高的双点渐进成形方案。结果通过实验数据对比并综合表面质量、加工时间及成形精度等因素考虑,最佳工艺参数工具头直径为10mm(实验选择8,10,12mm),垂直层进给量为0.5mm(实验选择0.2,0.5,1mm),加工进给速度为400 mm/min(实验选择300~500 mm/min)。结论一定区域内工具头半径越小,垂直层进给量越大,工具头进给速度越大,板料成形性能越好。(本文来源于《精密成形工程》期刊2018年06期)

钟东,魏目青,王华毕[8](2018)在《金属板料单点渐进成形轨迹优化及模拟研究》一文中研究指出表面质量差是金属板料渐进成形工艺的重要缺陷。针对曲面零件单点渐进成形表面质量差的问题,文章提出了一种基于零件截面曲线形状用增量弧长S0来控制增量步长Δz的方法,建立了Δz与增量弧长S0间的计算关系;以曲面零件为研究对象,与固定增量步长成形方法对比,利用有限元软件ANSYS/workbench模拟零件单点渐进成形过程,分析了S0对板料厚度变化和板料应变的影响。试验与模拟结果表明:该方法不仅有效改善了曲面零件成形后的表面质量,单件零件成形效率也明显提高,加工层数为30层时,成形效率提高19%,50层时,成形效率提高22%;优化方法得到的零件在平缓曲面处厚度更厚,该处零件厚度随着S0的增加而增加;优化方法导致的板料应变大于传统成形方法,且S0越小应变越均匀,但最终板料应变趋于一致。(本文来源于《合肥工业大学学报(自然科学版)》期刊2018年10期)

李燕乐,陈晓晓,翟维东,孙杰,李剑峰[9](2019)在《基于响应曲面法的板料渐进成形最大减薄率预测与分析》一文中研究指出以典型方锥台件为成形对象,考虑了层间步距、板材厚度和工具头直径3个工艺参数,首先,使用Box-Behnken方法设计了15组实验,并使用超声波测厚仪获得成形件侧壁上沿深度方向的厚度变化趋势。测得的数据表明,在渐进成形过程中厚度变化并不是一直遵循正弦定律的,而是出现了过度减薄的现象。然后,应用响应曲面法建立了3个工艺参数与制件的最大减薄率之间的二阶响应曲面模型,分析了3个工艺参数独自及其相互作用对最大减薄率的影响。研究结果表明,最大减薄率随工具头直径的减小和步距的增大而增加,但受板材厚度影响较小。最后,以获得最大减薄率的最小值为目标优化工艺参数,得到了最优工艺参数组合:层间步距为2mm,板材厚度为1.27mm,工具头直径为10mm。研究结果对避免渐进成形件过度减薄及提高成形质量具有指导意义。(本文来源于《吉林大学学报(工学版)》期刊2019年02期)

庞鹏辉[10](2018)在《铝合金板料有模单点渐进成形工艺数值模拟及优化》一文中研究指出采用有模多道次单点渐进成形技术能够很好的成形出直壁件,对于难成形的曲面零件,使用此成形工艺能够提高制件质量,并且只需要一些简易的支撑模型,支撑模型材料可以为树脂,木头等,取材便捷且更改方便,成本低,该工艺特别适用于小批量制件的快速制造。铝合金具有塑性性能好,易于成形,工业生产广泛应用等优点,本文选用工业常用铝合金1060 Al进行数值模拟和实验,研究各工艺参数对直壁筒形件的成形均匀性及可成形性的影响,并确定最优的工艺参数组合,然后将优化后的工艺参数组合用于较复杂零件的成形。由于成形轨迹直接影响成形质量,本文制定了两种成形策略,并通过有限元建立相关模型,对不同的成形策略进行数值模拟研究,得出可以有效提高材料成形质量的成形策略。然而成形过程中成形工艺参数较多,由此对工艺参数进行了单因素对比研究,以成形制件最小厚度及成形制件厚度分布情况为目标,分别研究成形工具头半径,下压层间距,进给速度与圆筒半径大小及成形深度对目标的影响,得到成形工具半径对成形后的板料最小厚度及成形制件均匀性起正比关系,下压层间距与进给速度对成形后的板料最小厚度及成形制件均匀性起反比关系,圆筒件的不同半径对目标影响较小,成形深度对目标影响最为直接。然后进一步研究多因素对板料最小厚度的影响,并对参数进一步优化,结果发现直壁筒形件的可成形性得到了提高,并通过响应面法进一步确定了相关工艺参数间的关系。将所得规律应用于较复杂零件的成形,采用四道次,成形工具半径5 mm,下压层间距0.75 mm,进给速度700 mm/min工艺参数组合,分别成形最大直径为120 mm,深40 mm的复杂筒形件与最大边长为120 mm,深40 mm的复杂方盒件,得到成形质量较好的复杂筒形件及复杂方盒件,并验证了优化后的参数组合在一定程度上提高了材料的可成形性。最后通过异形件的试制,进一步确定了所用参数的合理性。(本文来源于《重庆交通大学》期刊2018-04-23)

板料渐进成形论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

单点渐进成形是一种生产成本低、柔性化程度高的生产技术,它已经在汽车制造、航空航天、医疗器械等领域得到广泛应用。然而利用该技术成形的零件存在严重的回弹缺陷,这往往导致零件的形状尺寸不满足加工精度要求。因此针对零件的回弹缺陷问题,重点研究了部分工艺参数对成形件回弹量的影响规律。本文的具体工作内容如下:(1)采用数值分析法研究了叁种工艺参数与成形件回弹量的关系,包括不同板料厚度、不同底面面积以及不同支撑方式。发现板料厚度对成形件的侧壁和底部的回弹量成反比关系。成形件的底面积对成形件侧壁的负回弹量成反比关系。与下压板未伸出方式相比,下压板伸出方式下的成形件侧壁负回弹量更小。随后推导出了适用于方锥件的壁厚计算公式,并对公式的正确性进行了实验验证。(2)机床实验验证了板料厚度和底面面积对回弹量的变化规律。随后,实验发现成形件在下压板未伸出方式下加工时,成形件的负回弹严重降低了零件的加工精度。因此采用正交实验研究了四种因素与负回弹之间的关系,包括成形温度、层进给量、成形角、成形件高度。实验结果表明,成形角是影响成形件侧壁负回弹量的主要原因,成形件高度是影响侧壁负回弹量的次要因素。最优参数组合为成形角40°,成形温度250℃,层进给量1.5mm,成形件高度25mm。(3)实验发现改变工艺参数水平只能抑制成形件的回弹,通过刀具路径补偿可以有效减小成形件的回弹。因此通过机床实验分别对成形角为45o和50o的成形件的正回弹段和负回弹段进行了刀具路径补偿。发现刀具路径补偿值均为0.5mm时,其补偿效果最好,45o和50o成形件的正回弹量平均值经补偿后分别为0.11mm,0.39mm。采用刀具路径补偿后成形件侧壁负回弹量也明显减小了。(4)为了有效建立成形件侧壁回弹量与各工艺参数之间的对应关系,对其进行了回弹预测。随后在MATLAB中设计了人机交互界面,简化了BP神经网络预测的操作步骤。本文选用了3-6-2叁层BP神经网络结构,输入层包括叁个参数:成形角度、成形温度和层进给量。输出层包括两个参数:侧壁回弹和底部回弹。对比了两种算法的预测精度,包括BP神经网络和经粒子群优化的BP神经网络。对于成形件侧壁的回弹量,PSO-BP算法预测的绝对误差是±0.07mm,BP算法预测的绝对误差是±0.05mm,两种算法的预测精度相差较小,因此这两种算法均可以用来预测成形件的回弹。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

板料渐进成形论文参考文献

[1].刘强.用于板料渐进成形的超磁致伸缩超声振动装置的研究与设计[D].西安理工大学.2019

[2].张斌.金属板料单点渐进成形的回弹研究[D].陕西科技大学.2019

[3].王功凯.铝合金板料数控渐进成形技术试验研究[J].机电技术.2018

[4].章桥新,李国豪,刘兆冰,赵安国,熊新红.AA7075-O铝合金板料的摩擦搅拌渐进成形:成形零件性能的实验研究(英文)[J].稀有金属材料与工程.2018

[5].王旭.工具与板料非连续接触渐进成形方法与实验研究[D].青岛理工大学.2018

[6].赵仕宇,詹艳然,周超.板料数控渐进成形过程中的热力学行为分析[J].热加工工艺.2018

[7].王旭,王进,金烨堂,周鹏,顾宁.工艺参数对基于3D打印支撑模具板料双点渐进成形性能的影响[J].精密成形工程.2018

[8].钟东,魏目青,王华毕.金属板料单点渐进成形轨迹优化及模拟研究[J].合肥工业大学学报(自然科学版).2018

[9].李燕乐,陈晓晓,翟维东,孙杰,李剑峰.基于响应曲面法的板料渐进成形最大减薄率预测与分析[J].吉林大学学报(工学版).2019

[10].庞鹏辉.铝合金板料有模单点渐进成形工艺数值模拟及优化[D].重庆交通大学.2018

标签:;  ;  ;  ;  

板料渐进成形论文-刘强
下载Doc文档

猜你喜欢