薄壁工件中频脉冲去应力效果及装置研究

发布时间：2017-03-20 07:02

  本文关键词：薄壁工件中频脉冲去应力效果及装置研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：工件在经过机加工过程后总会在其内部产生一定的残余应力。残余应力的存在对工件的疲劳性能、工件寿命等都有诸多不利的影响,因此探索一条有效的去除残余应力的方法显得比较重要。在去除残余应力的诸多方法中,一般采用热处理去除工件体内的残余应力。但是,热处理去除工件内部的残余应力不仅周期长,耗能大,而且很多情况下,热处理还会使工件产生不利的组织变形。因此,找到一种比较方便、快捷的去应力方法是很有必要的。本文在对残余应力的产生、影响以及对去除残余应力的方法进行分析的基础上,提出用电磁脉冲磁处理去除薄壁工件残余应力的方法。在对此方法分析的基础上,本文针对薄壁工件进行相应去应力磁场设计以及磁处理去应力试验装置的设计及制作,并进行了去应力的相关试验。本文针对两种成品率低的工件设计了工业试验装置。第一种是针对某厂所生产的离合器活塞环设计与制作的进行中频脉冲磁处理去应力装置。该装置具有与工件相匹配的平面磁场,并且被应用于工厂的现场试验。通过相关试验数据的测量分析,工件的尺寸发生了变化,表明磁处理去除了工件内部的残余应力,提高了工件的尺寸稳定性。第二种是针对某厂所生产的压缩机滑片进行磁处理去应力研究。这次试验采用钕化硼磁钢设计并制作了与工件尺寸想匹配的半圆形磁场。工件在磁场中的旋转会产生交变脉冲磁场。在此磁场设计的基础上制作了压缩机滑片的磁处理去应力装置,并用此装置进行了压缩机滑片去应力的试验。试验结果表明,工件经过脉冲磁处理之后,其外部尺寸都发生了或多或少的变化,表明去除了内部的残余应力,提高工件的尺寸稳定性。在此基础上,工件再经过精加工将变形的部分去掉,就可以得到了不易变形的工件,提高了工件的合格品率。除此之外,本文用改装的磁场进行了对工件磁处理试验,得出了脉冲磁处理时间与去除残余应力的效果的相关联系。本文通过对脉冲磁处理去应力相关原理的阐述,针对以上两个工件进行了相关试验装置的设计与制造,并进行试验。通过对试验结果的分析,得出脉冲磁处理对于去除薄壁工件内部残余应力的方法与磁处理装置的相关工艺参数。
【关键词】：残余应力 薄壁工件 脉冲磁处理
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH16
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 研究目的和意义8-9
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势9-11
• 1.2.1 国外研究现状9
• 1.2.2 国内研究现状9-10
• 1.2.3 发展趋势10-11
• 1.3 本文主要的研究内容11-12
• 第二章 残余应力综述12-22
• 2.1 残余应力的产生12-16
• 2.1.1 残余应力的产生原理12-15
• 2.1.2 残余应力的分类15
• 2.1.3 残余应力产生的原因15-16
• 2.2 残余应力的影响16-17
• 2.2.1 残余应力对静强度的影响16
• 2.2.2 残余应力对疲劳的影响16-17
• 2.2.3 残余应力对脆性破坏和应力腐蚀开裂的影响17
• 2.2.4 残余应力对尺寸稳定性的影响17
• 2.3 残余应力的去除方法17-22
• 2.3.1 自然时效法18
• 2.3.2 热处理时效法18-19
• 2.3.3 振动时效19
• 2.3.4 超声波处理19
• 2.3.5 锤击处理19
• 2.3.6 脉冲磁处理19-22
• 第三章 脉冲磁处理去应力理论基础22-26
• 3.1 外磁场对位错的影响22
• 3.2 磁处理导致残余应力松驰的物理模型22-25
• 3.3 磁致振动对于残余应力的影响25
• 3.4 基于脉冲磁处理试验安排25-26
• 第四章 基于离合器活塞环中频脉冲磁处理去应力研究26-34
• 4.1 试验方法26
• 4.2 试验产品26-28
• 4.3 磁场设计及仿真28-29
• 4.3.1 设计磁场28
• 4.3.2 对设计的磁场进行仿真28-29
• 4.4 制作磁处理去应力试验装置29-31
• 4.5 进行中频脉冲磁处理去应力实验31
• 4.6 试验结果及分析31-34
• 第五章 基于压缩机滑片去应力研究34-66
• 5.1 试验方法34
• 5.2 试验产品34-36
• 5.3 磁场设计及仿真36-40
• 5.3.1 磁场设计36-38
• 5.3.2 磁场仿真38-40
• 5.4 磁处理去应力装置的制作40-51
• 5.4.1 总体结构设计40-42
• 5.4.2 电机和中间传动机构的选择42-43
• 5.4.3 夹具设计43-44
• 5.4.4 磁场设计与制作44-45
• 5.4.5 进给机构的选择45-48
• 5.4.6 电路设计与制作48-50
• 5.4.7 框架结构的制作50-51
• 5.5 进行磁处理去应力试验51
• 5.6 试验结果及分析51-58
• 5.6.1 试验结果测量方法51-54
• 5.6.2 试验测量结果及分析54-58
• 5.7 磁处理去应力装置的改进与试验58-66
• 5.7.1 磁处理去应力装置的改进58-61
• 5.7.2 新装置试验及试验数据分析61-66
• 第六章 总结与展望66-68
• 6.1 总结66-67
• 6.2 展望67-68
• 致谢68-70
• 参考文献70-72
• 附录：在校期间发表的论文及申请的专利72-74
• 学术论文情况72
• 申请专利情况72
• 参加课题项目情况72-74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 张艳辉;晁月盛;;低频脉冲磁场处理Fe_(78)Si_9B_(13)非晶合金的微观结构及其磁性[J];稀有金属材料与工程;2007年08期

2 唐非,鹿安理,方慧珍,梅俊峰;脉冲磁场处理降低钢中拘束应力的物理机制研究[J];航空工艺技术;1998年05期

3 吴u&,赵海燕,鹿安理,方慧珍,唐非;磁处理降低钢中残余应力的微观机理模型[J];清华大学学报(自然科学版);2002年02期

4 林健;赵海燕;蔡志鹏;黄士卫;陆向明;倪淑凤;;脉冲磁处理法降低工程结构的焊接残余应力[J];清华大学学报(自然科学版);2007年02期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 王景梅;薄壁零件热处理变形工艺优化研究[D];长春理工大学;2012年

  本文关键词：薄壁工件中频脉冲去应力效果及装置研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：257330