復(fù)合超聲振動(dòng)拉絲的理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、超聲振動(dòng)拉絲是在常規(guī)拉絲過(guò)程中疊加超聲振動(dòng)的新型加工工藝，屬于超聲塑性加工的一種。本文在前人研究的基礎(chǔ)上從金屬材料塑性變形的影響因素和金屬線材的拉拔基礎(chǔ)入手，在大量查閱資料的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)超聲振動(dòng)拉絲機(jī)理進(jìn)行了分析。
　　本文通過(guò)對(duì)拉絲過(guò)程進(jìn)行有限元仿真，從機(jī)理上研究復(fù)合超聲振動(dòng)、縱向超聲振動(dòng)、橫向超聲振動(dòng)三種超聲振動(dòng)形式對(duì)拉絲過(guò)程的作用效果和影響。仿真結(jié)果中重點(diǎn)分析了拉絲過(guò)程中的拉拔應(yīng)力和摩擦應(yīng)力，結(jié)果表明在相同的拉絲速度下復(fù)

2、合超聲振動(dòng)比其它兩種振動(dòng)形式的作用效果都好，可以很大程度上減少拉拔應(yīng)力和摩擦應(yīng)力。
　　同時(shí)本文在理論分析的基礎(chǔ)上，從變截面桿的一維縱振方程出發(fā)，根據(jù)四端網(wǎng)絡(luò)傳遞方程和端面的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)推導(dǎo)出了常用截面形狀細(xì)桿在各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的邊界條件和四端網(wǎng)絡(luò)傳遞矩陣參數(shù)和頻率方程。根據(jù)超聲振動(dòng)拉絲實(shí)驗(yàn)要求，研制了復(fù)合超聲振動(dòng)拉絲裝置，并利用有限元軟件對(duì)整個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了模態(tài)、諧響應(yīng)、瞬態(tài)分析，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性。為了更好的解決難加工材料的拉絲，研

3、制了功率性能更好的單獨(dú)縱向超聲振動(dòng)拉絲裝置。根據(jù)換能器的等效電路模型，對(duì)換能器的電阻抗特性進(jìn)行了分析，并進(jìn)行了阻抗測(cè)試和匹配電路分析。在此基礎(chǔ)上，對(duì)超聲振動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了電路調(diào)試和振動(dòng)測(cè)試以確保超聲振動(dòng)拉絲實(shí)驗(yàn)的有效進(jìn)行。
　　最后，在以哈爾濱電纜廠LH-200/17型拉絲機(jī)作為平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)中，開(kāi)展了在銅絲拉拔中的普通拉拔、縱向激勵(lì)拉拔、橫向激勵(lì)拉拔以及復(fù)合超聲激勵(lì)拉拔情況下的拉拔實(shí)驗(yàn)，并對(duì)不銹鋼絲進(jìn)行了復(fù)合超聲振動(dòng)拉拔和功率性能較好的