多点成形柔性模具磁场矩阵控制优化研究
本文关键词:多点成形柔性模具磁场矩阵控制优化研究,由笔耕文化传播整理发布。
【摘要】:随着用户对电机的个性化要求不断增加,电机的规格种类越来越多,配套的工装模具数量也成倍增长,电机制造面临着严峻的成本挑战,因此亟需提高模具的柔性化程度,采用一模多用的方式降低模具成本。通过对几种主流柔性模具结构的优劣势比较,选用了多点成形作为研究方向,但是传统的多点成形柔性模具存在着结构复杂和调形时间长的问题,影响其推广使用。本文针对这两个核心问题,在调研国内外研究现状的基础上,通过离散型面成形机理的研究,验证了电磁调形的可行性,并通过理论计算和有限元分析,分别模拟了磁路集缩系统角点、边中点和正中间三个典型位置的磁场大小分布,精确控制磁场矩阵的阈值范围,实现了磁场分层扫描控制。通过对柔性模具各个模块的重新设计,简化了模具的机械机构,以机械结构和电子系统的分离提高系统的稳定性和使用寿命,并先后制作了两代实验样机进行测试,经过试验、分析和优化,完成了多点成形柔性模具的磁场矩阵控制快速调形,缩短了柔性模具的调形时间。同时,论文工作也提高了新结构的柔性模具调形精度,达到了预期的设计要求,使柔性模具更接近实际工程应用。
【关键词】:柔性模具 多点成形 电磁调形 磁场矩阵
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TG76;TM305
【目录】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-7
- 第一章 绪论7-16
- 1.1 多点成形柔性模具的研究背景7-9
- 1.2 多点成形柔性模具的发展现状9-10
- 1.2.1 国外现状分析9-10
- 1.2.2 国内现状分析10
- 1.3 本论文中多点成形柔性模具的研究内容10-13
- 1.3.1 模具本体与调形机构分离的策略10-11
- 1.3.2 基本参数的确立11-12
- 1.3.3 调形实现的核心技术--电磁调形12-13
- 1.4 多点成形柔性模具的可行性分析13-14
- 1.5 论文组织14-16
- 第二章 磁场矩阵控制优化的研究16-42
- 2.1 静磁力产生机理16-18
- 2.2 单螺线管的磁场分布18-19
- 2.3 单螺线管磁场力学分析19-23
- 2.4 磁场控制的变化处理23
- 2.5 单螺线管磁力抓取的实现23-24
- 2.6 基于ANSYS的磁场矩阵分析24-41
- 2.6.1 磁路集缩板的建模25-28
- 2.6.2 磁性材料参数28-30
- 2.6.3 基于ANSYS的单螺线管磁场分析30-38
- 2.6.4 基于ANSYS的磁场整体阈值分析38-41
- 2.7 本章小结41-42
- 第三章 多点成形柔性模具的系统设计42-57
- 3.1 系统总体设计42
- 3.2 建立三维模型42-44
- 3.3 集成控制器设计44-49
- 3.4 三轴坐标控制系统49-51
- 3.5 磁力抓取系统51-53
- 3.6 激光测距仪反馈53
- 3.7 柔性模具本体53-55
- 3.8 仿生优化方案研究55-56
- 3.9 本章小结56-57
- 第四章 多点成形柔性模具样机实验分析57-63
- 4.1 多点成形柔性模具样机制作57-58
- 4.2 多点成形柔性模具实际打印效果58
- 4.3 多点成形柔性模具的测量方法58-60
- 4.4 多点成形柔性模具的测量结果60-62
- 4.5 本章小结62-63
- 第五章 总结与展望63-65
- 5.1 主要结论63-64
- 5.2 研究展望64-65
- 参考文献65-67
- 致谢67-68
- 攻读学位期间发表的论文68-70
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