本文關(guān)鍵詞：基于脈沖強磁場的剪切方法研究

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【摘要】：隨著經(jīng)濟的發(fā)展以及科技的進步,鋼鐵產(chǎn)量提升迅速,剪切機是鋼鐵產(chǎn)業(yè)中的重要設(shè)備之一,其需求量也隨之大幅增長。現(xiàn)有的機械以及液壓剪切機的剪切速度相對較慢,這一類剪切機由于剪切間隙等參數(shù)選擇不合理以及刀刃的磨鈍等因素,容易造成工件剪切完后出現(xiàn)卷邊、毛邊以及褶皺等剪切缺陷�；诿}沖強磁場的剪切方法具有產(chǎn)生電磁力能量密度大、剪切速度快、剪切力靈活可控的特點,能夠顯著提高金屬板料的剪切質(zhì)量,在金屬材料剪切加工領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。首先,本文論述了脈沖電磁剪切方法的基本原理,從磁場的時空分布,電磁力的產(chǎn)生等入手對線圈與驅(qū)動板的電磁耦合原理進行分析;在此基礎(chǔ)上結(jié)合現(xiàn)有的剪切裝置,提出了兩種適合于電磁高速剪切簡單直接的傳動裝置;并對金屬工件的剪切過程以及工件的斷面進行分析研究。其次,對電磁剪切中包括電路—磁場—溫度場—結(jié)構(gòu)場在內(nèi)的多物理場耦合過程進行分析,提出了適用有限元處理驅(qū)動板運動的兩種方式,并使用COMSOL Multiphysics軟件建立了電磁剪切完整的二維有限元數(shù)值模型。然后,從電源系統(tǒng),驅(qū)動線圈的形狀以及線圈的力學(xué)分析三個方面對剪切裝置樣機的電磁系統(tǒng)進行分析設(shè)計,從傳動結(jié)構(gòu),機身結(jié)構(gòu)以及輔助設(shè)備三個方面對剪切裝置樣機的的機械結(jié)構(gòu)方面進行設(shè)計,所設(shè)計實驗樣機能夠滿足剪切能力以及機械強度的設(shè)計要求。最后,開展了脈沖電磁剪切的相關(guān)實驗,研究并分析了不同剪切方式、放電電壓、以及不同剪切間隙對剪切效果的影響,并和傳統(tǒng)的液壓剪切進行了對比研究,發(fā)現(xiàn)脈沖電磁剪切的斷面質(zhì)量要明顯優(yōu)于液壓剪切。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG333.21

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本文編號：1241383