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电磁低压铸造电磁力补偿模型实验研究

作　者: 郭秀琴
导　师: 侯击波
学　校: 中北大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 电磁泵 电磁驱动力 电磁力补偿模型
分类号: TG249.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 37次
引　用: 1次
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内容摘要


低压铸造是一项近代先进铸造工艺,随着低压铸造的不断发展,设备也向机械化自动化方向发展,电磁低压铸造设备采用电磁充型原理,是目前生产高品质铝合金铸件的理想设备。电磁力是电磁低压铸造最主要的工艺参数之一,但在实际生产中电磁力的大小还没能准确反馈,这就给实际生产带来很多不便和不稳定性,导致生产效率不够高,生产过程不够稳定,生产工艺不易控制,自动化程度较低等缺点。为了满足铝及其铝合金工业对产品需求量增大,质量要求高的趋势,提高与完善电磁泵的自动化水平和浇注精度是当前铸造生产中迫切需要解决的问题。本文在直流平面电磁泵基础上研究了磁铁温度、铝液温度和液面高度变化三种因素对电磁泵工作磁感应强度和流量的影响规律,并根据电磁学、流体力学、材料热物性参数以及数据拟合等原理,对实验结果做出系统的理论计算,得出电磁低压铸造电磁力的最终补偿经验公式。通过实验验证表明,控制误差在2%以内符合工程需要,可以用在实际电磁泵的生产中。本课题研究的铝合金铸造用电磁泵电磁力补偿模型提高了该设备的可控性和可知性,使电磁泵实际工作时最终的电磁驱动力成为一个可知可控的值,有效提高材料的利用率,降低铸件的加工余量,提高铸件质量,实现铸件净成型,提高生产率,实现铸造生产的机械化和自动化。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-10
1 绪论  10-19
  1.1 课题背景和意义  10-12
  1.2 电磁低压铸造技术国内外发展现状  12-17
    1.2.1 国内电磁低压铸造技术发展现状  12-15
    1.2.2 国外电磁低压铸造发展状况  15-17
  1.3 本文主要研究内容及方案  17-19
    1.3.1 学术构想  17-18
    1.3.2 主要研究内容  18-19
2 电磁低压铸造驱动力影响研究  19-43
  2.1 平面直流电磁泵工作原理和实验思路  19-22
    2.1.1 平面直流电磁泵工作原理和结构简介  19-22
    2.1.2 本课题实验思路  22
  2.2 温度变化对电磁低压铸造电磁铁气隙间磁感应强度的影响研究  22-28
    2.2.1 实验设计  22-25
    2.2.2 实验内容及结果分析  25-27
    2.2.3 影响机理分析  27-28
  2.3 铝液温度对电磁低压铸造流量的影响研究  28-34
    2.3.1 实验设计  29-30
    2.3.2 实验内容及结果分析  30-32
    2.3.3 影响机理分析  32-34
  2.4 铝液出液口高度对电磁低压铸造流量的影响研究  34-41
    2.4.1 实验内容  35-36
    2.4.2 结果分析  36-37
    2.4.3 影响机理分析  37-41
  2.5 实验误差分析  41-43
3 电磁低压铸造技术电磁驱动力补偿模型建立  43-57
  3.1 电磁低压铸造技术控制系统  43-46
    3.1.1 控制系统简介  43
    3.1.2 电磁低压铸造的控制系统  43-45
    3.1.3 建立电磁力补偿模型的必要性  45-46
  3.2 补偿模型建立原理  46-48
    3.2.1 误差补偿技术研究发展简述  46
    3.2.2 误差补偿技术研究的意义  46-47
    3.2.3 误差补偿技术研究的内容  47-48
  3.3 电磁低压铸造电磁力补偿模型建立  48-54
    3.3.1 磁铁温度变化对电磁低压铸造电磁力的补偿模型  48-49
    3.3.2 铝液温度变化对电磁低压铸造电磁力的补偿模型  49-52
    3.3.3 铝液高度对电磁低压铸造流量的补偿模型  52-54
  3.4 补偿公式的实验验证  54-57
    3.4.1 电磁力补偿公式的实验验证  54-55
    3.4.2 流量与高度补偿公式验证  55-57
4 电磁低压铸造工艺补偿  57-68
  4.1 铝合金的铸造工艺性能  57-58
    4.1.1 流动性  57
    4.1.2 热裂性  57-58
    4.1.3 收缩性  58
    4.1.4 气密性  58
  4.2 电磁低压铸造各工艺参数的确定  58-63
    4.2.1 充型压力和充型速度  59-60
    4.2.2 充型时间的确定  60
    4.2.3 结壳时间的确定  60-61
    4.2.4 增压压力的确定  61-62
    4.2.5 保压时间的确定  62-63
    4.2.6 浇注温度及铸型温度的确定  63
  4.3 工艺补偿的实例验证  63-68
    4.3.1 实例浇注  63-65
    4.3.2 工艺曲线比较  65-68
5 结论与展望  68-70
  5.1 结论  68-69
  5.2 展望  69-70
参考文献  70-74
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果  74-75
致谢  75

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 铸造 > 特种铸造 > 压力铸造
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