提高铜始极片刚度和悬垂度质量的研究

发布时间：2020-12-21 17:02

　　铜始极片是铜电解精炼系统的主要组成部分,其刚度和悬垂度对于电解作业的稳定、电解铜质量的提高至关重要。如何加工出刚度高、悬垂度好的铜始极片一直是铜电解行业诸多学者致力研究的问题。然而相对于黑色金属整形技术,有色金属整形技术发展起步较晚,理论基础不太完善,加之铜始极片的力学性能与紫铜等常规铜材有较大的差别,且各厂家之间也都不尽相同,导致铜始极片的整形技术长期一直没有较大的进展。鉴于此,论文在查阅大量相关文献的基础上对如何提高铜始极片刚度和悬垂度进行深入的研究,用模拟分析与实验研究相结合的方法,开展了如下几个方面的研究工作：通过研究铜始极片刚度和悬垂度的定义确定其测量方法,对铜始极片进行拉伸试验测定其力学性能；对比分析现有的两种铜始极片整形技术发现都难以满足其整形要求,提出了宽纹压纹和摆动拍打组合整形方案；选取对铜始极片刚度和悬垂度有主要影响作用的三个工作参数—压纹宽度、压纹深度、压纹方式作为试验因素,设计一个三因素三水平的正交试验,利用DEFORM-3D软件进行模拟试验,分别研究这三个因素对铜始极片刚度和悬垂度的影响,并求出了最佳的工作参数组合；根据正交试验的结果结合宽纹压纹整形实验样机,... 

【文章来源】：昆明理工大学云南省

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景
    1.2 课题的国内外研究现状
        1.2.1 国内外金属薄板整形技术发展和研究现状
        1.2.2 有色金属薄板整形的发展趋势
    1.3 课题研究的目的和意义
    1.4 课题的主要研究内容
第二章 铜始极片整形相关理论介绍
    2.1 金属弹塑性弯曲基本理论
        2.1.1 弯曲变形的三种情况
        2.1.2 屈服准则
    2.2 板形的基础概念
        2.2.1 板形的定义
        2.2.2 板材翘曲的力学条件
        2.2.3 板形的表示方法
    2.3 评价指标测量方法的确立
        2.3.1 刚度的测量方法
        2.3.2 悬垂度的测量方法
        2.3.3 板面厚度的测量方法
    2.4 极间距离
    2.5 本章小结
第三章 铜始极片整形技术分析研究
    3.1 铜始极片力学性能测试
        3.1.1 实验目的
        3.1.2 实验设备和试样标准
        3.1.3 试验原理和方法
        3.1.4 试验步骤
        3.1.5 试验结果及分析
    3.2 立式整体压纹整形
    3.3 辊式矫直和窄纹压纹组合整形
        3.3.1 辊式矫直
        3.3.2 窄纹压纹整形
        3.3.3 使用现状
    3.4 宽纹压纹和摆动拍打组合整形
    3.5 本章小结
第四章 宽纹压纹整形过程的数值模拟及参数优化分析
    4.1 DEFORM-3D有限元软件介绍
    4.2 宽纹压纹整形过程的有限元模型建立
        4.2.1 宽纹压纹整形机和铜始极片的模型简化
        4.2.2 导入模型及材料性能设置
        4.2.3 划分网格
        4.2.4 驱动及控制步数的设置
        4.2.5 摩擦及接触处理
        4.2.6 求解和后处理
    4.3 正交试验
        4.3.1 正交设计方法简介
        4.3.2 优化参数的设计
    4.4 有限元模拟结果分析
        4.4.1 制定试验方案和正交试验的极差分析
        4.4.2 正交试验的方差分析
        4.4.3 正交试验的结果
    4.5 本章小结
第五章 铜始极片压纹整形实验分析
    5.1 实验目的
    5.2 实验方案
    5.3 实验设备及步骤
        5.3.1 实验设备
        5.3.2 实验步骤
    5.4 实验结果分析
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士学位期间发表的学术论文、专利


【参考文献】：
期刊论文
[1]我国精炼铜行业现状及发展趋势浅析[J]. 冯碧涛.  上海有色金属. 2015(02)
[2]云铜传统电解与ISA电解完全成本对比分析[J]. 王冲,罗劲松,沐亚玲,李坚.  中国有色冶金. 2015(02)
[3]大极板始极片机组综合矫平装置及其改进[J]. 陈浩.  有色冶金设计与研究. 2013(06)
[4]铜始极片表面缺陷检测系统研究与设计[J]. 王希靖,史吉鹏,柴廷玺,郭廷凯.  机械设计与制造. 2013(08)
[5]试析中国铜产业存在的问题与对策建议[J]. 张方方,王建平,王银宏.  中国矿业. 2013(02)
[6]1-辛基-2,3-二甲基咪唑氯盐离子液体对电解铜表面质量的影响[J]. 徐莉,李坚,孟智广,张云.  昆明理工大学学报(自然科学版). 2012(03)
[7]大极板残极机组的开发与应用[J]. 蓝慧文.  有色冶金设计与研究. 2010(01)
[8]国内铜需求及主要问题分析[J]. 汪鸣.  中国金属通报. 2008(40)
[9]基于ANSYS/LS-DYNA铜始极片矫直过程动态仿真分析[J]. 周江豹,董为民,张建勇.  矿冶. 2008(03)
[10]铜电解始极片压纹轿平装置的分析及改进[J]. 李健锋,吴张永,旷长光,袁锐波,杨平,刘建强.  机床与液压. 2008(04)

硕士论文
[1]铜始极片摆动拍打整形实验研究[D]. 王世界.昆明理工大学 2015
[2]江西铜产业的发展战略研究[D]. 潘亮.南昌大学 2014
[3]汽车覆盖件刚度评价及测控系统研究[D]. 赵栋.哈尔滨工业大学 2013
[4]空调后板压筋成形的回弹翘曲研究[D]. 郭美玲.华中科技大学 2012
[5]十七辊可调式铜板矫直机的研究[D]. 李世蓉.昆明理工大学 2007
[6]高镍铜电解精炼阴极表面质量改善研究[D]. 刘爱琴.昆明理工大学 2002



本文编号：2930174