基于电磁力驱动的筒形件冲压成形的数值模拟和实验研究

发布时间：2022-01-25 09:17

　　以铝合金为代表的轻质高强度材料在航空航天、汽车等制造领域具有广泛的应用价值,是实现构件轻量化和节能减排的重要途径。然而,铝合金材料在常温下的塑性性能较差,传统准静态成形工艺下铝合金构件容易出现起皱、回弹和破裂等问题。为了改善铝合金材料的成形性能,学者们提出了多种不同激励源下的高速成形技术,其中电磁成形技术因具有系统结构简单、容易实现能量控制和生产自动化等优势而备受关注。研究表明,电磁成形技术因其成形速率高而有利于增强铝合金材料的塑性,提高成形极限,抑制起皱及减小回弹等。但是,电磁成形为单模具成形工艺,将其应用于铝合金筒形件成形时存在工件形状精确控制难和贴模难等问题。为解决上述问题,本文整合现有电磁成形技术和传统准静态冲压成形方法,提出了一种基于电磁力驱动的新型冲压成形方法,通过利用驱动板中产生的脉冲电磁力驱动冲头实现板材的快速成形,兼具高成形速率和工件形状可控的优势。在此基础上,系统开展了这一成形体系下的金属工件变形的数值模拟和实验研究,相关研究成果为实现大深度铝合金筒形件的高性能成形提供了可行途径,具有一定的理论价值和实践意义。在数值模拟研究方面,为解决现有电磁场-结构场耦合有限元数... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景和研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容及章节安排
2.基于电磁力驱动的冲压成形数值模拟方法研究
    2.1 电流丝法的基本原理
    2.2 改进型电流丝法
    2.3 算例验证
    2.4 基于改进型电流丝法的场路耦合数值模拟方法
    2.5 本章小结
3.基于电磁力驱动的冲压成形原理、数值模型及实验系统
    3.1 成形原理
    3.2 数值模型
    3.3 实验系统
    3.4 本章小结
4.基于电磁力驱动的筒形件冲压成形方法研究
    4.1 单次放电成形
    4.2 工件成形过程的影响因素分析
    4.3 大深度筒形件成形
    4.4 本章小结
5.总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 工作展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士学位期间的主要科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于电流丝法的并联线圈电流计算[J]. 张为杰,阮江军,张亚东.  武汉大学学报(工学版). 2015(06)
[2]改进电流丝法及其在感应线圈炮场路结合分析中的应用[J]. 刘守豹,阮江军,彭迎,张亚东,张宇.  中国电机工程学报. 2010(30)
[3]脉冲磁体的电感计算[J]. 肖后秀,李亮.  电工技术学报. 2010(01)

博士论文
[1]多时空脉冲强磁场金属板材电磁成形研究[D]. 赖智鹏.华中科技大学 2017
[2]脉冲强磁场作用下管件胀拉成形数值模拟与实验研究[D]. 张骁.华中科技大学 2017
[3]基于双级线圈径向驱动的孔电磁强化方法研究[D]. 周中玉.华中科技大学 2014
[4]AZ31镁合金板材磁脉冲成形性能研究[D]. 徐俊瑞.哈尔滨工业大学 2013
[5]高场磁体的多物理场耦合作用机理[D]. 宋运兴.华中科技大学 2012
[6]5052铝合金板材磁脉冲辅助冲压成形变形行为及机理研究[D]. 刘大海.哈尔滨工业大学 2010
[7]镁合金板材温热冲压成形理论与实验研究[D]. 苌群峰.上海交通大学 2007
[8]脉冲强磁体分析设计的理论与实践[D]. 彭涛.华中科技大学 2005

硕士论文
[1]板料电磁温热成形均匀压力线圈结构及参数优化研究[D]. 程然.武汉理工大学 2010



本文编号：3608280