电磁成形技术的最新进展

电磁成形是目前应用最广泛的高能率成形方法之一.综述了成形磁场力的求解方法及解决电磁成形问题的3个主要方面内容,包括磁场、磁场力及变形,阐述了电磁成形工艺的成形方法及研究现状,列举了大量的国内、外工艺应用及研究成果,介绍了电磁成形工艺的最新应用--电磁校形、粉末压实,并展望了电磁成形技术的发展前景.     

电磁胀形磁场力的有限元分析

研究电磁胀形过程中工件受到的磁压力沿长度方向和厚度方向的分布是工件变形分析的基础。采用有限元方法对电磁胀形过程中作用工件上的磁场力进行了数值模拟。在磁场特性理论分析的基础上确立了模型的边界条件,得到了磁场力沿工件长度和厚度方向的分布规律。模拟结果与测量值基本吻和。     

电磁成形放电频率对板料变形的影响

目的研究电磁成形放电频率对板料变形的影响规律。方法以商用有限元软件ANSYS为平台,建立板料电磁成形有限元模型。通过数值模拟方法,研究不同厚度的1040铝合金板在不同放电频率下的变形过程,得到不同板厚对应的最优放电频率。对比板料自由胀形试验结果,验证数值模拟的可靠性。结果放电频率对线圈放电电流、板料内电流分布、磁场力分布以及变形影响较大,并且存在最优放电频率使得板料的变形量最大。结论最优相对放电频率随着板厚的增加而减小,其变化规律呈幂指数函数变化。     

板料数控渐进成形中变形力的研究

研究了板料数控渐进成形变形力的2种计算方法:按照纯剪切变形的方式计算变形力;按照剪切和弯曲综合变形的方式计算变形力。同时,通过实验测量出渐进成形的实际变形力。通过比较,实验测定的变形力与假定剪切弯曲变形计算的变形力相近,可以认为渐进成形是一种剪切弯曲变形。     

基于电磁辅助成形的汽车覆盖件成形工艺研究

目的 为解决铝合金材料在冷冲压成形工艺中回弹量大、贴模度低、流动性差等问题,对汽车覆盖件的成形工艺进行研究.方法 基于电磁场理论,结合电磁成形工艺,制定了首先采用冲压进行预成形然后通过电磁场辅助成形进行终成形的工艺方法,通过正交试验与有限元单向耦合分析相结合的方法获得了成形覆盖件的最佳工艺参数.结果 基于正交试验获得了...     

电磁微电机中平面微线圈磁场分布特性的研究

本文分析了电磁微电机中平面微线圈产生的空间磁场，把微线圈等效几何圆电流和矩形截面电流，导出了空间磁场的计算公式，接着通过四种算法的比较，建立了平面微线圈空间磁场快速准确的数值算法，最后分析了平面微线圈空间磁场的分布特性。     

合金电磁约束成形及凝固组织控制研究

介绍了铁、镍基合金等的无接触电磁约束成形定向凝固技术。在系统研究电磁场与温度场及其耦合作用的基础上,成功地实现了对多种截面形状的铝、不锈钢及高温合金的无容器电磁约束成形。     

研究单位压边力值对板料成形性能的影响

主要介绍板料在拉深成形过程中单位压边力值对板料成形性能的影响。研究方法采用仿真技术,指出板料在成形过程中如按最初设定的单位压边力值进行成形,那么,板料成形过程中单位压边力值将逐渐增大,严重影响板料成形极限。如果采用控制板料在成形过程中压边圈下坯料的单位压边力值,将提高板料成形极限。其结论为生产现场提高板料成形性能和表面质量提供了一种可实施的方法。     

磁疗电磁耦合器设计及磁场空间分布研究

为了克服当前磁疗用电磁耦合器磁场分布均匀性差、成本高、体积大的缺点,根据电磁场对成骨细胞和破骨细胞的作用机理以及人体脊椎的特点,利用一组扁平线圈设计了一种用于治疗人体脊椎骨质疏松的电磁耦合器.用MAXWELL有限元分析软件对该电磁耦合器的磁场空间分布进行分析,计算表明在水平及垂直两个治疗作用主平面上磁场分布的均匀度小于20%,较当前广泛应用的其他类型的电磁耦合器有较大的提高,为研制新型人体脊椎磁疗电磁耦合器打下了理论基础.     

铝合金板料电磁成形工艺与理论的研究进展

将电磁成形与现有板料成形工艺相结合,能够有效拓宽电磁成形应用领域,可为汽车、航空、航天等高端装备中铝合金零件高性能精确成形带来新的突破.主要综述了电磁复合成形工艺、多物理场耦合数值模拟与本构建模、铝合金板料电磁成形性能与组织演变等3个方面的研究进展,并结合笔者的研究工作对电磁成形工艺与理论研究中存在的问题进行了简要分析...     

尖劈状磁场中磁流体磁性微粒的受力分析

通过有限元方法对尖劈形磁场中磁流体磁性微粒所受的磁场力进行了数值分析,分别给出了磁场气隙处磁通量和磁场强度随不同气隙宽度和夹角的变化规律.在此基础上,利用虚位移法和麦克斯韦应力张量法计算磁流体磁性微粒在气隙上方所受的磁场力.结果表明,随着气隙宽度的减小,磁通量、磁场强度和磁场力明显增加;随着气隙夹角的增加,磁通量、磁场...     

铝熔体中磁性杂质颗粒的电磁分离

分析了磁性杂质颗粒在电磁场中的受力情况,采用磁平衡法测量了铝熔体中两种典型富铁相杂质颗粒的磁化率,指出铝熔体中的富铁相杂质是顺磁性物质,在电磁场中受到电磁力和磁场力的驱动作用,确定其在分离器上的聚集方式．静态电磁分离试验结果表明,当磁场强度大于145mT时,电磁力起主要作用;当磁场强度小于120mT时,磁场力起主要作用．     

利用高速振动降低零件回弹及蒙皮件制造——电磁成形技术的新应用

目的 为了解决传统大型蒙皮成形需要大型装备及零件回弹大的问题,提出带弹性垫的蒙皮件电磁渐进成形新方法.方法 通过电磁线圈放电,材料在磁压力和弹性垫的反弹力作用下出现高速振动,消除零件回弹.采用ANSYS和ABAQUS有限元分析软件分别进行电磁场和结构场模拟,分析有无弹性垫、线圈结构和放电位置对蒙皮成形质量的影响规律.结果 在无弹性垫的条件下对板料进行冲击,板料上的塑性应变几乎没有变化.如果采用螺旋方形线圈和带弹性垫的成形工艺,虽然板料上的塑性应变增加,但是线圈正对板料区域出现1.5 mm的鼓包.采用电磁屏蔽方法调整板料上的电磁力分布和材料流动,当线圈在6个位置多次放电后,板料回弹明显减低,并且零件表面光滑.结论 在模拟得到的最佳工艺参数下,建立了实验装置,实验结果与模拟一致.     

磁悬挂天平偏航电磁场的二维有限元分析

在磁悬挂天平偏航控制中，偏航线圈中的电流变化对模型姿态变化影响十分显著．为了提高天平的偏航控制精度，有必要对天平偏航电磁场进行更为精确的分析．该文采用有限单元法对磁悬挂天平偏航电磁场进行了分析，得到了比传统计算方法更为准确的结果，并在实验中进行了验证，从而为磁悬挂天平的偏航控制提供了参考．     

刚性转子自动平衡寻优控制方法与实验研究

摘要 在线消除转子系统的振动对保证旋转机械的可靠和高效运行是至关重要的。在转子振动控制初期,需要一个试探性的控制力,该力可能会使系统振动加剧或减小,这取决于控制力与原激振力相位之间的关系。为此本研究在转子系统动力学及电磁力可控特性分析的基础上对控制力相位进行区域划分,建立系统寻优控制模型并提出具体寻优策略;采用有限元分析的方法获取工作转速下转子系统理论滞后角,初步确定控制力相位;以此相位值作为寻优参数起始值,按照既定寻优策略实现转子自动平衡控制,并确保控制全过程转子振幅不大于初始不平衡故障振幅;最后建立实验台并对算法进行实验验证,结果表明该方法是有效的。     

一种微管单点成形有限元分析及成形机关键零部件承载分析

目的 为进一步扩展渐进成形技术在管件成形加工方面的应用,提高微管的成形复杂度、缩短加工时间,设计一款微管渐进成形机,对关键零部件承载及管件单点成形进行有限元分析.方法 通过对管件渐进成形机中关键零部件的静力学分析,根据有限元软件得到的仿真数据,对渐进成形机关键零部件进行尺寸修正和强度校核.结果 在管件的渐进成形加工中扩径20％的情况下管件壁厚平均减薄率为7.7％,管件渐进成形机的最大工作半径为83 mm.结论 管件成形机可达到设计要求,通过对管件加工工具的结构进行设计和优化,在保证零件强度的同时提高管件的扩径范围,在提高管件加工速度和可加工复杂度的同时降低减薄率.     

汽车空调电磁离合器电磁场有限元分析

利用APDL参数化语言建立了汽车空调电磁离合器二维有限元模型,并对其进行了二维电磁场分析,得到了离合器内部结构的磁力线分布、皮带轮与吸盘之间的电磁吸力以及结构尺寸变化对磁力线和电磁吸力的影响规律,为离合器的优化设计提供了依据。     

侧围外板整体成形有限元仿真及试验研究

冲压成形过程的精确分析是实现大型车身覆盖件优质、精益制造的前提．在开展侧围外板零件整体成形过程有限元仿真和网格应变试验分析的基础上,深入解析了零件的成形特征和变形过程的金属流动规律,确定了侧围外板零件整体成形的关键力学性能指标和控制范围．结果表明：侧围外板零件高应变部位的变形方式为胀形-深拉延变形,平面应变值很高;该零件稳定冲压所需的材料力学性能参数为σa／σb≤0．5、6≥45％、n≥0．235、r≥2．0,其中n值和r值是影响侧围外板零件成形的主要力学性能指标。