基于脈沖強磁場的剪切方法研究.pdf

1、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?，F(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

2、，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

3、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