电磁冲击加载平板线圈的有限元分析

电磁冲击加载中,成形线圈是电能转化为磁场能的载体,使毛坯产生塑性变形的关键部件。介绍了平板线圈电磁驱动基本原理,通过ANSYS多物理场模拟平板线圈的简化模型,系统研究了线圈几何参数对轴向电磁力的影响;探讨了线圈驱动下驱动片上所受轴向电磁力分布规律及线圈参数对成形设备能量利用率的影响。仿真结果显示:随线圈匝数增加电磁力呈指数增加,随匝间距的增加呈指数减少,随起点距呈近似指数减小;轴向电磁力在线圈距中心轴2/3区域达到最大值;减小电感值有利于提高成形效率。     

电磁高速成形

电磁高速成形是一项新的高能成形工艺。主要特点是成形速度快,轮廓精确;工件成形后无内应力,并且没有回弹。电磁成形的原理如下:成形所需的电能贮于电容器系统,工件成形时释放到感应线圈中,从而产生强大的脉冲磁场。如果此时在线圈附近放置导体材料,由于磁场与感应电流的共同作用,便产生了指向线圈中央的径向力,就能获得与模腔形状相同的零件(图1).     

电磁冲击加载放电回路的影响因素

电磁冲击压制技术被广泛用于粉末压制、板坯成形等领域,回路电流作为冲击压制驱动源部分,是后续加载驱动的关键因素。文中采用ANSYS多物理场并结合理论计算对放电回路影响因素进行系统分析,探讨了线圈匝数、电压、电容对回路电流的影响规律及各参数对成形效率的影响。结果表明充电电压与回路电流峰值、加载速率成正比,加大充电电压是提高成形效率最直接方法;线圈电阻主要影响电流峰值,与电路加载时间成反比,电感主要影响加载电流加载速率,降低电阻、电感有利于提高成形效率。     

低电压电磁压制PZT粉末致密度的试验研究

将电磁成形技术用于粉末材料致密度研究中,以PZT粉末为研究对象,对其进行低电压电磁压制成形。分析了线圈匝数和放大器锥角等因素对压坯和制品致密度的影响。试验结果表明:增加放电线圈匝数能够提高陶瓷坯体和制品的致密度;当放大器锥角为45°时,陶瓷粉末的压制密度和烧结密度最大。低电压电磁压制成形方法比静力压制成形方法更能细化制品组织并提高某些压电性能。     

利用电磁力进行高精度加工的方法

这一设计是有关利用电磁力对管材等被加工毛坯材料进行加工的方法。右图所示为这一设计应用实例中的电磁成形装置纵断面图。将被加工毛坯材料放置在成形用模与产生电磁力的线圈之间,线圈通电以后(原文为“通过线圈放电”,拟误。译注),由该电磁力对被加工材料在成形金属模中进行表面的挤压加工。这种材料加工方法的特点是:由于磁通     

并列线圈在平板电磁成形中的磁场力分布与受力分析

建立平板电磁成形3D有限元模型,分析线圈与板料间隙磁感应强度的分布,并与试验数据对比,验证了模拟方法的准确性。设计并列圆形与并列方形线圈结构,对于线圈加载不同方向电流,采用有限元模拟方法研究了线圈在被成形平板件上产生的磁场力分布规律。分析了并列圆形与并列方形线圈结构的受力状况和失效模式,提出了线圈结构设计改进方案与失效预防措施。根据并列圆形与并列方形线圈结构的特点,为并列线圈成形不规则工件的工程应用提供了指导。     

平板件电磁成形时线圈最小尺寸的计算

成形线圈是平板件电磁成形的一个关键部件。从平板加工线圈的磁感应强度分布入手，分析了平板件上的电磁力分布，确定在成形特定尺寸的工件时，存在一个线圈的最小尺寸，并通过二分法和复合形法分别对圆形线圈和椭圆形线圈的最小尺寸进行了计算。     

电磁成形技术

电磁成形技术是利用金属导体在强大的脉冲磁场中受力成形技术,它具有模具简单、加工精度高、加工速度快等优点。本文论述了电磁成形的机理、成形线圈和磁通集中器,并介绍了具有实用价值的电磁压接、电磁薄板成形和扩管成形。     

电磁驱动机器鱼实验平台的设计

这里首先分析了电磁驱动器工作原理,使用Maxwell软件对电磁驱动器建模并对通电线圈进行电磁仿真和动力学仿真得到通电线圈的运动规律,从而证明了以电磁驱动器作为动力源驱动机器鱼的可行性。基于读表法编写了用于控制电磁驱动器运动的正弦波程序,并结合驱动电路完成控制系统设计。最后完成电磁驱动机器鱼结构细节设计并开展水下游动实验,得出不同电压幅值和频率下机器鱼实验平台游动参数。     

小口径TC4焊接管件端口电磁校形研究

TC4焊接管件由于制造时管件端口夹持及材料自身应力的存在,往往造成管件端口圆度不满足要求,目前采用校圆的方法生产效率慢、自动化程度低并且精度不够。为此针对内径23mm,壁厚1mm的TC4焊接管件,采用电磁校形的方法进行管件端口校圆。应用Ansoft Maxwell有限元分析软件,对放电回路电流及电磁力大小、分布进行研究,将仿真结果与实验情况进行比较,结果表明:电磁校形可以明显改善TC4焊接管件的端口圆度;放电能量一定时,合理选择电容可以提高电磁成形效率;对TC4等低导电率材料的电磁校形,驱动片能够明显提高感应电流密度,并且驱动片厚度过大与过小都会影响电磁校形的效果;带铁芯的线圈虽本身消耗一定的能量,但可以显著提高磁场强度,改善管件端口电磁校形精度。     

复合补偿驱动直线伺服单元研究

依据动圈电动机的基本原理，研究开发了一种大推力复合补偿驱动的直线伺服单元，其推力常数为８２Ｎ／Ａ，最大驱动电流为１０Ａ，最大推力８２０Ｎ。给出了其基本原理、运动微分方程；介绍了复合补偿驱动磁路和磁路方程。给出了一设计实例和具体的性能参数，由它构成的直线驱动伺服系统，实际已应用于中凸变椭圆活塞ＣＮＣ车床。     

同步带成形半蜂窝薄铝板的机理及设备研究

铝蜂窝芯材的制造有两种方案:成形法和拉伸法.拉伸法适用于厚度小于0.08mm的薄铝板,而目前采用的齿轮式成形辊成形法又存在诸多局限,基于此,探索采用同步带滚压连续成型半蜂窝芯板的可行性.通过对齿轮式单主动辊及双主动辊的实验,观察其成形过程,分析其成形缺陷并在此基础上提出用同步带成形的机理及合理性,构建其成形设备模型.     

基于一种新型数控热卷弹簧机的成形设计

通过对常用热卷弹簧机成形方式及运动关系的分析,提出了一种新型数控热卷弹簧机的成形方式,即通过成形心轴的螺旋运动,实现热卷弹簧的成形。在实现形成心轴螺旋运动过程中,通过对心轴的旋转运动与轴向运动之间速度的调节,达到热卷弹簧在成形过程中螺距变化的目的,实现热卷弹簧对变螺距的要求。详细介绍了用新成形方法设计的数控热卷弹簧机的总体结构和工作原理。     

一种防垢除垢的变频电磁场发生装置

针对管道结垢引起的设备腐蚀问题,在分析现有防垢除垢方法的基础上提出了一种由可变频方波信号控制的电磁防垢除垢电路解决方案。系统由AVR单片机产生方波信号,利用光耦合器实现单片机同驱动电路的隔离,微弱电信号经后续电路放大,驱动管道外围线圈产生变化的电磁场。在电磁场作用下,污垢离子脱离管道内壁。实验结果表明,该装置可产生占空比为50%,频率从0Hz~6 MHz连续变频输出的方波信号,驱动功率为72 W,具有防垢除垢效率高、使用范围广、易安装、功耗低等优点。     

原料预热器的制造技术

通过制氢装置中的设备--原料预热器的制作,介绍了铬钼钢螺旋盘管和焊接垫片的成型及焊接、无损检测等工艺过程,实现了此类产品的国产化,并为类似产品的制造提供了借鉴.     

面向MEMS制造的高速精密定位平台的动力学仿真和结构设计

基于音圈电动机直驱,提出一种采用新型弹性解耦机构的2自由度笛卡儿坐标高速高精度定位平台。该平台将电动机放置在基座上,使运动惯量大大减小,从而使实现定位平台的高速高精密运动成为可能。阐述了该定位平台的弹性解耦原理,采用有限元分析与机械系统动态仿真相结合的方法,对定位平台的高速动力学行为进行研究。通过机构的刚体和弹性动力学分析,基于定位平台的动态响应,对弹性解耦机构中的关键部件——弹簧,进行动态优化设计。详尽地探讨了铰链弹性对弹簧刚度和预载选配的影响,以及弹簧刚度和预载对定位平台运动的影响规律,并给出弹簧刚度和预载的匹配曲线,从而为该类制造装备的动力学设计和样机建造奠定了重要理论基础。精度试验表明,该高速精密定位平台的各项指标均达到了设计要求,证明了设计理论的正确性。     

基于有限元分析的试验台底座的优化设计

汽车驱动桥空载试验台是汽车驱动桥制造企业最常用的一种试验装备,而底座则是其中主要组成部分.在原有驱动桥空载试验台底座结构的基础上,采用有限元分析方法,对原有底座结构进行了改进.同时对新底座结构进行了静、动态特性的分析和优化设计.由分析可知,经过优化后的新底座结构,具有较好地静、动态性能,所得到的计算结果为同类试验台底座...     

陶瓷零件增量成形技术的研究进展

陶瓷材料因其优越性能而一直受到广泛关注,但传统的陶瓷零件制造技术工艺复杂、难度大、周期长、成本较高,从而限制了陶瓷材料的应用范围,而3D打印增量成形技术为克服传统技术的不足提供了一种新的途径。介绍了现有陶瓷零件增量成形技术,并从所能达到的密度、强度、收缩率水平几个方面分析了各项技术的优缺点,重点介绍分析了成形与烧结一体化的高致密陶瓷零件的高效增量成形新技术,并指出该一体化成形技术将是陶瓷零件增量制造技术未来的重点研究方向。     

基于UG的手机电池扣注塑模具设计与制造

以手机电池扣为例,设计了一套具有对称抽芯机构的注塑模具,阐述了UGMoldwizard自动设计注塑模具的过程和要点,以及其之于传统设计的优势所在。介绍了模具材料的选择,以及模具制造方法的要点因素。