Обоснование режимов операций обжима и раздачи трубчатых заготовок электромагнитной штамповкой

• Автор: Лай Данг Занг
• Шифр специальности: 05.02.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 132 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ШТАМПОВКИ

1.1. Общие сведения об электромагнитной штамповке материалов

1.2. Изменения пластических свойств металлов и сплавов при электромагнитной штамповке

1.3 Определение основных параметров процесса электромагнитной штамповки

1.4. Исследование процессов с помощью МАТЬАВ/БШШЛМК

1.5. Основные выводы по разделу

1.6. Цель и задачи исследования

2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ «ИНСТРУМЕНТ-

ЗАГОТОВКА» ДЛЯ ОПЕРАЦИЙ ОБЖИМА И РАЗДАЧИ

2.1. Математическое моделирование процессов, происходящих при

электромагнитной штамповке
2.1.1. Методические основы математического моделирования
2.1.2. Связь между напряжениями и деформациями при электромагнитной штамповке
2.1.3. Математическая реализация упругопластических переходов..
2.1.4. Применение интерполяции сплайном для реализации
упруго пластических переходов
2.2. Определение работы деформации заготовок при электромагнитной
штамповке
2.3. Определение параметров системы «индуктор-заготовка»
2.3.1. Определение индуктивных параметров системы
«индуктор - заготовка»
2.3.2. Активное сопротивление индуктора и заготовки
2.3.3. Взаимная индуктивность индуктора и заготовки
2.4. Основные результаты и выводы
3. РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ «ОБОРУДОВАНИЕ-ИНСТРУМЕНТ-ЗАГОТОВКА»
3.1. Основные положения
3.2. Математическое моделирование операций обжима и раздачи трубчатой заготовки
3.2.1. Допущения при моделировании
3.2.2. Основные математические зависимости
3.2.3. Методы формирования математической модели
3.3. Применение машинного эксперимента для получения математических
моделей операций электромагнитной штамповки
3.3.1. Основные положения теории планирования эксперимента
3.3.2. Оценка параметров модели
3.4.Сравнение теоретических и экспериментальных данных
3.5. Основные результаты и выводы
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ «ОБОРУДОВАНИЕ-ИНСТРУМЕНТ-ЗАГОТОВКА» ПО ЭНЕРГИИ ЗАРЯДКИ УСТАНОВКИ ДЛЯ ПРОЦЕССА ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ ЗАГОТОВКИ
4.1. Исследование типовых операций электромагнитной штамповки
4.2. Входные факторы процесса электромагнитной штамповки
4.3. Выходные параметры процесса электромагнитной штамповки
4.4. Реализация факторного эксперимента
4.4. Реализация факторного эксперимента
4.5. Анализ результатов моделирования технологических операций электромагнитной штамповки
4.5.1. Алюминиевый сплав АМг2М
4.5.2. Латунь Л
4.5.3. Материал заготовки - сталь 08кп
4.6 Алгоритм проектирования технологии и оборудования операций
электромагнитной штамповки
4.7. Пути повышения эффективности операции раздачи и обжима трубчатых заготовок
4.7.1. Исследование различных режимов работы магнитно-импульсной установки и индукторной системы
4.7.2. Управление формой импульса давления
4.8. Основные результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
К числу перспективных методов, внедрение которых может значительно усовершенствовать технологию обработки металлов, относится магнитноимпульсная обработка, которая является новым методом пластического формоизменения металлов с использованием импульсного магнитного поля.
Электромагнитная штамповка (ЭМШ) является одним из методов пластического формоизменения металлов с использованием импульсного магнитного поля. Принцип действия электромагнитных установок основан на использовании электродинамических сил, возникающих в результате взаимодействия магнитного поля разрядного тока через катушку (индуктор) с полем наведенного тока в заготовке, помещенной в рабочую зону катушки. Давление, деформирующее металлическую заготовку, создается непосредственным воздействием магнитного поля без участия промежуточных твердых, жидких или газообразных тел.
Разработка научно обоснованных путей и способов создания ресурсосберегающих технологий включает в себя большой круг теоретических, экспериментальных, технологических и программных задач.
В настоящее время внедрение достижений науки в производство затруднено в связи с недостатком инвестиций жесткими требованиями и нестабильностью товарного рынка, поэтому особенно актуальной становится задача создания методов комплексного проектирования ресурсосберегающих технологий и оборудования, обеспечивающих минимальную энергоемкость операций.
В значительной степени решению этих задач способствует внедрение в промышленность прогрессивных технологий электромагнитной штамповки, отличающихся компактностью и мобильностью оборудования, простотой и низкой стоимостью оснастки, высоким качеством получаемых изделий. Современные установки для электромагнитной обработки металлов легко встраиваются в автоматизированные линии, могут использоваться для выполнения разнообразных операций формовки, калибровки и сборки как в условиях мелкосерийного, так и крупносерийного производств. Результаты исследований показывают, что в операциях электромагнитной штамповки можно получить большую предельную сте-

Рис 2.1. Схема циклических упругопластических деформаций для изотропного
упрочнения
Участку СВ соответствует отрезок 00], представляющий собой накопленную пластическую деформацию, а участку 002 соответствует отрезок 002 накопленной пластической деформации и пластических состояний (АВ, СО). Если ввести понятия текущей деформации е, пластической деформации ер и упругой деформации ее, то можно полностью описать напряженно-деформированное состояние (НДС) стержня. Например, в точке В текущая деформация ОВ = ООх +0}В или е = ер + ее, в то время, как в точке £) текущая деформация
ОВ = 002 - ОгО или е = ер - ее. Таким образом, для определения НДС в любой точке диаграммы достаточно знать три величины: 2.1.3. Математическая реализация упругопластических переходов
Данные опытов по одноосному растяжению-сжатию образцов можно использовать для вычислений при плоском деформированном состоянии, если принимается закон подобия девиаторов напряжений и деформаций.
Деформированное состояние заготовки характеризуется интенсивностью деформаций :