Повышение эффективности технологической оснастки и оборудования электромагнитной штамповки

• Автор: Череватый, Роман Степанович
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 203 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ

ШТАМПОВКИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Анализ методов расчета электромагнитных процессов

штамповки

1.2. Определение основных параметров процесса ЭМШ

1.3. Исследование процессов ЭМШ с помощью ЭВМ

1.4. Использование различных режимов разряда и форм

ИМПУЛЬСОВ ДАВЛЕНИЯ В ПРОЦЕССАХ ЭМШ

1.5. Основные выводы по разделу

1.6. Цель и основные задачи исследования

2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ
«ОБОРУДОВАНИЕ - ИНСТРУМЕНТ - ЗАГОТОВКА» ДЛЯ ТИПОВЫХ ОПЕРАЦИЙ ЭМШ
2.1. Математическое моделирование процессов,
происходящих при ЭМШ
2.1.1. Методические основы математического моделирования
2.1.2. Разработка математической модели оснастки и оборудования ЭМШ
2.2. Моделирование технологической операции
2.2.1. Связь между напряжениями и деформациями при электромагнитной штамповке
2.2.2. Математическая реализация упругопластических переходов
2.3. Определение индуктивных параметров индуктора и
заготовки с учетом их геометрии
2.3.1. Расчет индуктивностей индуктора
2.3.2. Определение активных сопротивлений системы «индуктор-
заготовка»
2.4. Индуктивность индуктора с разветвленным магнитопроводом
2.4.1. Свойства магнитопроводов
2.4.2. Статические характеристики индуктора с
магнитопроводом
2.4.3. Динамические характеристики индуктора с
магнитопроводом
2.4.4. Индуктивности намагничивания и рассеяния
2.4.5. Индуктивность индуктора с магнитопроводом
2.5. Вычисление работы деформации
2.6. Обеспечение устойчивости решения системы уравнений
2.7. Сравнение результатов численных решений
2.8. Основные результаты и выводы
3. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ
ОСНАСТКИ
3.1. Основные величины, используемые при расчете и
анализе магнитных цепей
3.2. Свойства ферромагнитных материалов
3.3. Разветвленные магнитные цепи
3.4. Магнитные цепи с переменной магнитодвижущей силой9
3.5. Потери на перемагничивание, от вихревых токов и общие
потери
3.6. Применение индуктора с ферромагнитным сердечником в
операциях МИШ
3.7. Снижение энергоемкости операций ЭМШ
3.8. Основные результаты и выводы
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ МАГНИТОПРОВОДА НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОПЕРАЦИЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ШТАМПОВКИ
4.1. Образцы и экспериментальная оснастка
4.2. Применение ферромагнитопровода в индукторе при обжиме
4.3. Применение ферромагнитного магнитопровода в
индукторе при раздаче
4.4. Оборудование и аппаратура для исследований
4.5. Измерение разрядного тока
4.6. Результаты экспериментов и их анализ
4.6.1. Алюминиевый сплав АМг2М
4.6.2. Латунь Л
4.6.3. Сталь 08 кп
4.7. Основные результаты и выводы
5. МЕТОДИКА ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ И ОБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ШТАМПОВКИ
5.1. Управление формой импульса давления
5.2. Дискретное изменение параметров разрядного контура в
ПРОЦЕССЕ ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ ЗАГОТОВКИ
5.3. Режимы функционирования и выбор форм импульса ДАВЛЕНИЯ ПРИ ЭМШ
5.4. Математические модели процесса ЭМШ для типовых
МАТЕРИАЛОВ-ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ
5.5. Анализ результатов моделирования технологических операций ЭМШ для заготовок из типовых материалов
5.5.1. Заготовки из алюминия АМг2М

б) шунтирование в момент перемены знака кривой напряжения на батарее конденсаторов.
Во втором случае, как правило, время разряда значительно больше полупериода разрядного тока, чем в случае обычной работы установки в колебательном режиме, а, следовательно, и деформация заготовки может быть больше, чем в случае периодического разряда. Но этот процесс зависит от многих факторов - геометрических размеров, электрических и физических параметров заготовки, а также параметров установки и индуктора [24,41].
Поэтому выбор конкретного типа разряда или режимов работы МИУ должен осуществляться на стадии проектирования технологических операций ЭМШ путем математического моделирования сложных электромеханических процессов, происходящих в системе
«МИУ-индуктор-заготовка», при разряде батареи конденсаторов на индуктор с заготовкой.
Одним из параметров, определяющих кинематику деформационного процесса, конечное формоизменение и точность получаемых деталей является форма импульса давления.
Расширить технологические возможности ЭМШ позволяет способ управления формой импульса давления, основанный на дискретном изменении параметров разрядного контура во время процесса деформирования заготовки [85], что возможно при блочном варианте исполнения МИУ, когда несколько блоков по определенному закону разряжаются на один или несколько индукторов.
Магнитное поле многовиткового или многосекционного индуктора в каждой точке на поверхности заготовки определяется согласно принципу суперпозиции (наложения) полей, генерируемых отдельно взятыми секциями (витками). В рассмотренном выше способе управления формой импульса давления разрядный ток является общим для всех секций индукто-