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7075铝板
   发布时间: 2016-9-7 8:35:34    次浏览
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应用于7075铝合金电火花加工电参数研究,建立了7075铝合金电火花加工单脉冲放电物质-场模型,得出了电参数对加工工艺效果的影响规律,淬火残余应力的存在不仅使得厚板机加工过程中易出现翘曲变形,而且也明显降低材料的综合使用性能。因此,研究淬火残余应力的形成及影响因素是极为重要的。然而实验方法只能测出淬火后试样表层的残余应力,随着现代数值分析技术的发展,运用有限元(FEM)技术揭示淬火残余应力的形成和发展动态过程及其大小与分布,已成为一种有效方法。本文根据在Gleeble—1500热模拟试验机上间接实测出的换热系数和真实应力,借助ANSYS有限元软件,对7075铝合金厚板在水中淬火过程中的温度场、热应力场以及淬火残余应力场形成过程进行了数值模拟。得出如下结论: 1.温度沿厚度方向以逐渐增加的非线性形式分布。理想状态热应力沿厚度方向以逐渐减少的非线性形式分布。 2.淬火结束后,发生过不均匀塑性变形的区域和没有发生过塑性变形的区域之间的内应力就是淬火残余应力。 3.沿厚度方向的残余应力分布规律:压应力(表层)——拉应力——压应力(芯部)。hn的位置决定了残余应力的分布和极值状况。温度为40℃且浓度为30%的AQ251淬火液淬火,残余应力最低。 4.动态薄膜与淬火的关系:动态水蒸气薄膜及AQ251聚合物薄膜与热传导、温差、热应力、塑性变形对淬火残余应力的影响。聚合物膜的形成是降低残余应力的关键原因。同时如何使聚合物膜尽快形成是进一步降低残余应力的关键。并进一步对7075铝合金电火花加工进行了试验研究,以试验结果作为样本数据,MATLABR2012a软件为工作平台,建立了7075铝合金电火花加工工艺效果预测模型,结合遗传算法,可以优化电参数,进而获得理想的电火花加工工艺效果。主要研究内容如下:(1)研究了电火花加工原理、物质-场分析法、人工神经网络和遗传算法等理论,确定了7075铝合金电火花加工电参数优化总体思路。(2)研究了电火花加工的物质-场表示原理,基于物质-场分析法对7075铝合金电火花加工机理进行了分析研究,建立了物质-场分析法解决电火花加工放电系统问题的应用流程,得到了电火花加工中单脉冲放电物质-场模型,基于该模型,分析了各电参数对电火花加工工艺效果的影响规律,并针对电火花加工放电不稳定问题,给出了解决方案。(3)研究电参数对加工工艺效果的影响。以紫铜为工具电极,7075铝合金为加工对象,对电火花加工速度和表面粗糙度进行单因素试验,得出峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔、开路电压与加工速度、表面粗糙度之间的直观关系。单因素试验的研究结果和基于单脉冲放电物质-场模型的分析结果一致,说明所建立单脉冲放电物质-场模型的有效性。(4)鉴于各电参数之间的相互影响制约,对7075铝合金电火花加工进行多因素试验,采用正交实验法设计试验。以加工速度和表面粗糙度为工艺指标,分别考虑峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔3个因素,每个因素5个水平,得到了25组具有代表性的试验数据。(5)随机抽取25组正交试验数据中的22组作为学习样本,剩余的3组数据作为测试样本,基于BP神经网络,建立了7075铝合金电火花加工工艺效果预测模型。结果表明;所建立模型预测精度较高。针对给定的工艺指标,结合遗传算法,利用7075铝合金电火花加工工艺效果预测模型,对电参数进行优化,结果表明:7075铝合金电火花加工工艺效果预测模型可以实现电参数的优选。

文章来源:铝板,合金铝板,防锈铝板,6061铝板,7075铝板

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