风机叶片电磁辅助快速成形技术基础研究

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本文以一类典型的自由曲面零件——风机叶片的成形为特例,对电磁辅助钣金拉延快速成形技术在实际生产的应用作了初步的研究。 (1)针对电磁辅助钣金拉延快速成形技术自身的特点,对其适用的领域进行了讨论。分析了风机叶片制造行业的现状以及未来前景,论述了电磁辅助钣金拉延快速成形技术在该领域应用的可行性。 (2)讨论了风机叶片曲面的数学描述方法,将NURBS方法引入到风机叶片的造型之中,为风机叶片的后续加工提供有力支持。并讨论了与之对应的单元体群的曲面造型方法,给出了单元体轴向相对位置的计算方法。 (3)通过实验得出了一种具体可行的电磁场辅助修形实现方式,对修形磁场计算的关键问题,即由目标曲面到修形磁场,再到各单元体线圈的励磁电流的整个计算过程进行了研究。 (4)对夹紧磁场重新进行了设计,设计了一种新型的电控永磁夹紧装置,并对该装置的各项具体参数进行了设计计算,并通过实验验证了该装置的可行性。 (5)对风机叶片的快速压制成形工艺进行了规划,研究了风机叶片自动展开下料的实现方法,针对叶片无压边成形的特点研究了其成形时在单元体群上的定位方法,设计了一套的专门的液压系统,该系统除能完成使单元体群吸附磁粉以及冲压动作外,还能实现对冲压力以及液压缸的行程位置、冲压速度等参数的智能调节。 (6)针对叶片曲面成形过程中的主要质量问题——回弹,设计了一套模具闭环补偿修正系统,充分发挥了电磁辅助钣金拉延快速成形技术自身的长处——模具曲面的快速重构。
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