叶片式扩压器复杂型面精密电解加工的若干技术研究

发布时间：2023-06-03 21:40

　　扩压器是压气机中的核心零部件,作为一个典型的整体构件,不仅大幅简化了压气机结构,降低了发动机重量,还显著提升了发动机的整体性能。然而,整体式扩压器结构复杂、叶片纤薄、扭曲程度大、叶片分布密度大,而且常采用难切削材料,精度要求高,因此加工制造困难。电解加工技术凭借其加工过程工具无损耗、批量生产加工成本低、加工不受材料力学性能影响等优点,已经成为扩压器制造的关键技术之一。本文以叶片式扩压器为研究对象,开展了扩压器叶片的双向阴极进给电解加工技术研究,具体内容如下:(1)建立了扩压器叶片电解加工工具阴极进给方向优化策略,综合考虑两方面因素,其一是阴极进给方向与叶片型面法向之间的夹角θ;其二是在进给方向上,阴极侧面与扩压器轮毂型面之间的距离。通过综合考虑两方面因素,以各自评价指标的加权值之和作为综合优化的目标函数,然后利用遗传优化算法求解使得目标函数最小化的最优解。最优解可以保证阴极进给方向与型面法向之间具有较小的θ角,同时使得阴极侧面与轮毂之间距离均匀,避免轮毂加工过切。后续试验结果证明了阴极进给方向优化方法的合理性。(2)设计了部分阻隔式反”W”型流场。通过流场仿真比较了侧流式流场和反”W”...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
注释表
缩略词
第一章 绪论
    1.1 电解加工的原理及特点
    1.2 电解加工技术的发展现状
        1.2.1 高频窄脉冲与振动电解加工技术
        1.2.2 数控电解加工技术
        1.2.3 微细电解加工技术
        1.2.4 电解加工在线检测技术
        1.2.5 复合电解加工技术
    1.3 整体构件制造技术
        1.3.1 熔模精密铸造技术
        1.3.2 精密焊接技术
        1.3.3 数控铣削技术
        1.3.4 电火花加工技术
        1.3.5 电解加工技术
    1.4 课题研究意义及课题来源
    1.5 本文主要内容
第二章 阴极进给方向优化设计
    2.1 影响叶片式扩压器电解加工精度的因素分析
        2.1.1 基于电场分布的电解加工成形规律研究
        2.1.2 提升叶片式扩压器加工精度的电解加工方案
    2.2 阴极进给方向优化
        2.2.1 叶片式扩压器型面电解加工阴极进给方向分析
        2.2.2 基于θ角的阴极进给方向优化研究
        2.2.3 叶片式扩压器阴极进给方向综合优化
    2.3 本章小结
第三章 扩压器电解加工流场设计
    3.1 加工区流道结构分析
    3.2 电解液流场设计
    3.3 流场有限元仿真分析
        3.3.1 流场仿真的数学模型
        3.3.2 流场有限元仿真
    3.4 本章小结
第四章 工装夹具与阴极设计
    4.1 叶片式扩压器精密电解加工系统介绍
        4.1.1 电解加工机床
        4.1.2 电解液循环系统
        4.1.3 电解电源
        4.1.4 控制系统
    4.2 工装夹具设计
    4.3 工具阴极型面设计
        4.3.1 电流效率曲线测定试验
        4.3.2 工具阴极型面设计
        4.3.3 工具阴极型面修正方法介绍
    4.4 本章小结
第五章 扩压器整体电解加工试验研究
    5.1 扩压器叶片加工试验方案规划
    5.2 叶片式扩压器试验件型面电解加工
        5.2.1 试验件加工试验准备
        5.2.2 试验件加工试验
        5.2.3 试验件检测与结果分析
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文研究工作总结
    6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文



本文编号：3830092