电塑性滚压包边工艺研究

论文摘要

电塑性效应是指材料(金属、陶瓷等)在电子照射、电流或电场等电刺激的作用下,变形抗力降低,塑性提高的现象。早在五、六十年代电塑性效应被发现以来,学者们已经针对电塑性效应机理、电塑性效应的工程应用等问题做了大量的实验研究,但目前电塑性效应的应用范围仍十分有限。本文提出了电塑性效应的一个新的应用方向,即电塑性滚压包边,并对电塑性滚压包边工艺进行了初步的研究和探讨。具体工作包括:1.针对目前滚压包边工艺中存在的一些问题,从电塑性效应在解决、改善这些问题中所能发挥的作用出发,对电塑性滚压包边工艺进行了分析。同时,对电塑性滚压包边工艺的应用可行性进行了进一步分析讨论。2.根据电塑性滚压包边的工艺要求,对实现该工艺所必须解决的包边动作的实现、电流的加载、设备的绝缘等问题进行了分析,并设计了一套电塑性滚压包边实验装置。3.根据滚压包边工艺中板料塑性变形的特点,对平面直边滚压包边过程进行了分析,建立了平面直边滚压包边过程的简化解析模型;基于功平衡原理,推导了一个滚压包边过程中包边力的计算公式,计算结果与实际生产经验符合较好,且具有上限性质。4.设计电塑性应力松弛试验,对金属在脉冲电流作用下的应力松弛行为进行了研究。针对实验过程中的热膨胀效应及其影响进行了分析和评估,并对实验结果进行了修正。最后,针对电流对QP980钢应力松弛行为的影响及其规律进行了讨论分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 电塑性效应的研究概况
• 1.1.1 电塑性效应的发现和早期研究
• 1.1.2 电塑性效应的研究现状
• 1.2 电塑性效应的理论解释
• 1.2.1 焦耳热效应
• 1.2.2 磁压缩效应
• 1.2.3 集肤效应
• 1.2.4 纯电塑性效应
• 1.3 电塑性效应在塑性成形中的应用
• 1.3.1 拔丝
• 1.3.2 轧制
• 1.3.3 镦粗
• 1.3.4 弯曲
• 1.4 机器人滚压包边技术概况
• 1.5 课题研究的内容和意义
• 第二章 电塑性滚压包边工艺及装置设计研究
• 2.1 电塑性滚压包边工艺研究探讨
• 2.2 电塑性滚压包边装置设计
• 2.2.1 包边动作的实现
• 2.2.2 电流的加载
• 2.2.3 绝缘
• 2.2.4 部分零件强度校核
• 2.3 本章小结
• 第三章 一个基于功平衡原理的滚压包边力计算模型
• 3.1 平面直边滚压包边过程分析
• 3.2 平面直边滚压包边力计算
• 3.2.1 Ⅰ区塑性功计算
• 3.2.2 Ⅱ 区塑性功计算
• 3.2.3 滚压包边力计算
• 3.3 计算结果分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 电塑性应力松弛实验
• 4.1 实验方案设计
• 4.1.1 试件及实验装备
• 4.1.2 实验方案设计
• 4.2 实验结果的初步分析
• 4.3 热膨胀效应的影响
• 4.3.1 试件温度分布及测量
• 4.3.2 考虑热膨胀影响的应力松弛计算
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文