Повышение эффективности операций магнитно-импульсной штамповки

• Автор: Маленичев, Игорь Анатольевич
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 235 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНОИ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Расчет электромагнитных параметров процесса
1.2. Численный (машинный) эксперимент
1.3. Влияние формы импульса давления
1.4. Основные выводы по разделу
1.5. Цель и основные задачи исследования
2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ «ОБОРУДОВАНИЕ - ИНСТРУМЕНТ - ЗАГОТОВКА» ДЛЯ ТИПОВЫХ ОПЕРАЦИЙ МИШ
2.1. Моделирование технологической операции
2.2. Электромагнитные параметры системы «индуктор-заготовка»
2.2.1. Расчет индуктивностей системы «индуктор - заготовка»
2.2.1.1. Индуктивности индуктора и заготовки с учетом их линейных размеров
2.2.1.2. Определение индуктивности с использованием полиномовбб
2.2.1.3. Расчет взаимной индуктивности
2.2.2. Определение активных сопротивлений системы «индуктор-заготовка»
2.3. Индуктивные параметры оборудования
2.4. Создание обобщенной математической модели системы «МИУ - индуктор - заготовка»
2.5. Общие результаты и выводы

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ТИПОВЫХ ОПЕРАЦИИ МАГНИТНОИМПУЛЬСНОЙ ШТАМПОВКИ
3.1. ВЫХОДНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПРОЦЕССА МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНОЙ ШТАМПОВКИ
3.2. Входные факторы процесса МИШ
3.3. Выбор математической модели и плана машинного эксперимента
3.3.1. Оценка параметров модели
3.3.2. Оптимизация полученных зависимостей
3.4. Получение ВММ на основе многофакторного машинного ЭКСПЕРИМЕНТА
3.4.1. Реализация факторного эксперимента
3.5. Получение математических моделей процессов МИШ для РАЗЛИЧНЫХ материалов
3.6. Анализ полученных зависимостей
3.6.1. Алюминиевый сплав АМг2М
3.6.2. Сталь 08кп
3.6.3. Латунь Л63
3.6.4. Влияние исследуемых параметров на энергоемкость операции для заготовок из типовых материалов
3.7. Общие результаты и выводы
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНОЙ ШТАМПОВКИ
4.1. Образцы и экспериментальная оснастка
4.2. Оборудование и аппаратура
4.3. Измерение разрядного тока
4.4. Результаты экспериментов и их анализ

4.5. Общие результаты и выводы
5. ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ «УСТАНОВКА-ИНДУКТОР-ЗАГОТОВКА»
5.1. Математическое моделирование процесса МИШ с учетом взаимовлияния электрической и механической подсистем
5.1.1. Допущения при моделировании
5.1.2. Основные математические зависимости
5.1.3. Методы формирования математической модели
5.1.4. Численная реализация метода переменных состояния
5.1.5. Формирование матрицы Якоби модели
5.1.6. Определение текугцих значений переменных
5.2. Управление формой импульса давления
5.3. Исследования влияния режимов и форм импульса давления для заготовок из различных материалов
5.3.1. Сталь 08кп
5.3.2. Латунь Л63
5.3.3. Алюминий АМг2М
5.3.4. Повышение эффективности onepaijuu раздачи трубчатых заготовок
5.4. Алгоритм проектирования технологии и оборудования процессов МИШ
5.5. Опыт ВНЕДРЕНИЯ технологии и оборудования МИШ
5.5.1. Разработка технологического процесса сборки деталей 9Н. 139.01.012/013
5.5.2. Разработка технологического процесса изготовления узла 9Н
5.5.3. Проектирование оборудования

Расширить технологические возможности МИШ позволяет способ управления формой импульса давления, основанный на дискретном изменении параметров разрядного контура во время процесса деформирования заготовки [119], что возможно при блочном варианте исполнения МИУ, когда несколько блоков по определенному закону разряжаются на один или несколько индукторов.
Структурно-морфологическая классификация наиболее широко применяемых вариантов компоновки МИУ приведена в [110].
Используя модульные МИУ, позволяющие коммутировать емкостные накопители в блоки с различной емкостью или заряжать их до разного уровня начального напряжения, путем программируемого их последовательного включения в разрядную цепь можно получать самые разнообразные законы изменения разрядного тока в индукторе, и как следствие, разнообразные формы импульсов давления ИМП на заготовку.
При МИОМ каждая отдельная токоведущая секция индуктора генерирует ИМП, величина которого определяется как разрядным током, так и геометрией токоведущих элементов.
Магнитное поле многовиткового или многосекционного индуктора в каждой точке на поверхности заготовки определяется согласно принципа суперпозиции (наложения) полей, генерируемых отдельно взятыми секциями (витками). В рассмотренном выше способе управления формой импульса давления разрядный ток является общим для всех секций индуктора, а закон его изменения определяется наложением нескольких колебательных процессов и перетеканием части заряда между отдельными блоками конденсаторов, минуя индуктор. Последнее обстоятельство может несколько ограничивать возможность управления формой импульса давления ИМП и может приводить к большим потерям энергии в цепях коммутации. Для уменьшения этих потерь в разрядную цепь могут быть вве-