汽车模具制造中电火花线切割加工间隙流场仿真分析

来源 :天津科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tianbentb
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着工业生产规模的扩大和制造技术的发展,电火花加工技术以其高加工精度,高生产效率,低功耗,低制造成本等特点而被广泛应用于机械加工生产。特别是在汽车模具加工行业,电火花线切割技术(WEDM)被广泛用于汽车冷冲模和挤压模的加工中,采用线电极放电切割的方式相比于传统加工方式,缩短了加工时间,降低了制造成本,并具有很高的匹配精度。本文首先从WEDM的加工原理出发,对加工间隙的火花放电及颗粒蚀除现象进行了详细描述,其次介绍了计算流体力学原理,以及该技术在电火花加工行业中的应用应用,并将前人所做的基于计算流体力学的电火花线切割加工中的研究结果进行了综述。目前有研究分析了电火花加工间隙的流场和颗粒运动但针对于电火花线切割加工的间隙现象还有值得讨论的地方,首先目前对于电火花线切割加工间隙的颗粒运动的研究较少,对于影响颗粒从间隙排出的两大因素颗粒直径和颗粒在间隙中的分布位置缺少定量分析和比对,以及对颗粒运动曲线的获取。本文基于计算流体力学使用CFD仿真软件Star-CCM+研究和分析了使用WEDM加工不同厚度模具时加工间隙和工件附近的速度矢量场和压力标量场,通过获取的速度场图像可知加工间隙中段处速度值明显小于靠近喷嘴处的流体流速,因此间隙中段的颗粒应当会比靠近喷嘴处的颗粒排出更加困难。通过在物理模型中引入拉格朗日多相体模型在间隙中通过坐标输入法插入了球状金属颗粒以模拟由于加工间隙中的放电而产生的颗粒状腐蚀产物并对其在加工中的运动轨迹进行了仿真分析,并获得了大量的实验数据,基于已获得的实验数据通过调整颗粒直径和颗粒在间隙中的分布位置,对影响颗粒从间隙中排出的影响因素做了定量对比分析,得出结论:碎屑颗粒的直径大小对碎屑颗粒是否能顺利排出加工间隙有着直接影响;继续在不同WEDM加工情况下的间隙中引入拉格朗日气态相以模拟加工中因介电液体热膨胀而产生的气泡对流场和颗粒蚀除运动的影响,结果发现不同工况下气泡对颗粒蚀除运动的影响不同。根据获得的仿真结果对其进行了三组多元Logistics回归分析,参考间隙内蚀除颗粒的高度和角度的显著性数值得出结论:碎屑颗粒在间隙内的分布位置也对碎屑颗粒的排出情况有着不同影响。最后根据所得结果通过更改上下喷嘴的射流冲洗速度对颗粒从加工间隙中的排出现象提出了优化方案。
其他文献
随着法治社会深入人心,民事纠纷日益呈现出主体多元化、诉求多样化的特征,其中以医疗纠纷最为典型。在应对时,除考虑司法诉讼外,还应引入多元化的纠纷解决机制。第三方调解作为新型的争议解决方式,在实践中面对医疗纠纷社会影响大、跨专业性及复杂性等特征,能够发挥良好的作用。当前,各省市已结合当地情况纷纷设立医疗纠纷第三方调解委员会,形成各具特色的地方模式。C市医疗纠纷第三方调解委员会正是其中较具典型的一例,该
学位
国内外研究表明,农村金融发展是实现农村经济增长、农业现代化的引擎,但我国各地区农村金融发展存在不平衡、差距大等问题。我国先后推出一系列区域经济发展的总体战略,形成东、中、西以及东北地区四大板块的空间发展格局。经济发展决定了金融发展,同时空间邻近效应的存在也加强了各地区农村金融发展的空间关联与互动,由此产生显著的空间关联关系和溢出效应。农村金融发展水平较高的地区能够带动资金、农业技术、人才等资源向周
学位
我国以核准制为主导的股票发行市场上存在着上市成本高、耗时长、过会率低的问题,在资本重组上市的市场和政策日趋完善的情况下,少数企业通过与上市公司进行资本重组,达到上市的目的以实现资本证券化,在重组上市中,首先需要面临的问题就是壳公司的选择和壳资源价值的合理评估。因此,壳资源价值评估方法的选择就显得尤为重要。重组上市可分为借壳上市与买壳上市,本文重点研究借壳上市中壳资源的估值,首先分析重组上市的制度背
学位
金属钒因为其优质的物理化学特性,各类钒产品在能源、工业、医疗等方面需求旺盛,同时也随之产生大量沉钒废水,沉钒废水离子浓度大、危害性高,现有处理技术存在处理效率低、能耗大等缺点;结晶法效率高,但处理过程得到的均是含有重金属的混盐,产品只能作为固体废弃物处理,造成资源浪费、环境二次污染等缺点。在上述背景下,本文对沉钒废水分质结晶过程进行了系统研究。首先,本文考察了沉钒废水中主要成分的溶解度数据并做出了
学位
膜蒸馏可以在常压下实现料液的低温浓缩,气扫式膜蒸馏具有热效率较高、膜组件使用寿命较长等优势,热泵可以消耗少量电能来制取多倍的热能用于膜蒸馏过程,将热泵与膜蒸馏相结合可大幅降低膜蒸馏的能量消耗;热泵-气扫式膜蒸馏装置具有参数多、参数变化时滞较大、参数间耦合性强、外界干扰因素多的特点,需要采用合适的测控系统实现整个装置的自动稳定运行;基于此,对热泵-气扫式膜蒸馏装置的动态特性及测控系统进行了较系统的理
学位
近年来,人体计算模型在汽车研发和碰撞仿真中得到越多越多的应用。这既可以降低研发成本,也可以对人体损伤进行深度分析。为了提高计算模型的仿真度,本课题作为开发国人体征5th百分位女性有限元模型的一部分,基于医学扫描影像数据构建了具有详细解剖学结构特征的颈部有限元模型。模型包括皮质骨、松质骨、软骨终板、纤维环、髓核、韧带和肌肉组织,共计实体单元23804个、壳单元17067个、节点36380个、离散单元
学位
得益于自然界中各种生物适者生存的本领,沙漠中甲壳虫与仙人掌惊人的生存本领被人们所研究,从仿生研究法得到了超浸润材料。这种超浸润材料有两个极端,分为超疏水材料和超亲水材料,两者在不同的领域里都有着值得探索的潜在应用价值。超疏水材料在日常工业生产及生活中的潜在应用受到研究学者的热烈追捧,也相应的出现了制备超疏水材料的研究工艺以及相应的实验设备。依据现有超疏水表面的加工工艺方法,总结为两个重要步骤分别为
学位
电动汽车由于具有节约能源、减少有害气体排放的优势,在汽车行业中得到快速发展。四轮独立驱动电动汽车通常将驱动电机安装在车轮内或者车轮附近,具有传输链短,结构紧凑,传输效率高,驱动车轮独立可控的优点。然而,四轮独立驱动电动汽车同轴两侧电机的转矩响应差异以及两侧车轮的附着能力不同会导致直线行驶状况下车辆稳定性变差。因此,本文针对同轴电机相位角度差(Difference of Phase Angle,DP
学位
目前,缓解石油资源短缺和改善环境,寻找切实可行的石油替代燃料和发展高效的清洁燃烧技术具有重要的意义。乙醇是一种现实可行的石油替代燃料,对于实现柴油机高效和低排放具有很大的潜力。然而,目前柴油机在低负荷工况下还不能使用较高的乙醇替代率,这是因为低负荷下较高的乙醇替代率使柴油的着火性变差,燃烧恶化,导致发动机的指示热效率(ITE)降低。本文基于某四缸增压直喷柴油机,通过在发动机进气岐管上加装乙醇喷嘴,
学位
护膝是人们普遍认可的一种运动护具,目前关于护膝的研究主要集中于护膝对关节角度与关节受力的影响以及材料与结构对其防护作用的改善等方面,而现有护膝种类繁多,不同护膝的防护性能难以区分,运动者多凭经验选择护膝,不能科学有效选择到适合自身的护膝,故关于不同护膝防护性能的研究亟待进行。此外,以往研究发现膝关节损伤与运动方式变化、足底受力改变及下肢肌肉疲劳有关,因此本文将通过分析护膝对人体时空步态参数、足底压
学位