电爆炸法中金属丝连续矫直技术及应用

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1、’密级公开分类号ＴＧ３３３．２＇ＸＩＡＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＣＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕士学位论文题目：电爆炸法中金属丝连续矫直技术及应用作者：郭勇指导教师：曹岩教授方舟讲师申请学位学科：机械制造及其自动化ｊｔ２０１８年５月６日电爆炸法中金属丝连续矫直技术及应用学科：机械制造及其自动化研究生签字：指导教师签字：摘要随着工业发展水平的不断提高，金属纳米粒子及其复合材料呈现出极其重要的应用价值。为了提高电爆炸法制备金属超细粉末的工作效率，文中对电爆炸

2、法制备金属超细粉末的工作过程进行分析，发现影响加工效率主要的因素为：矫直后的金属丝到达爆炸腔后直线精度不够导致加工中断，为了使被加工的金属丝在到达爆炸腔后满足直线精度，需要对金属丝的矫直技术进行深入研究。通过分析材料力学理论与弹塑性应用理论，对矫直过程中金属丝与矫直设备的弹塑性弯曲做出基本假设，分析得出金属丝在矫直过程中的弹塑性弯曲变形与曲率、弯矩、挠度等参数的关系。结合辊式矫直原理与金属丝矫直工况的要求，对平行辊矫直理论进行归纳总结，确定了适合金属丝连续矫直的平行辊矫直装置的关键参数。通过ABAQUS有限元仿真软件

3、，结合金属丝矫直工艺的特点，完成对金属丝矫直过程的有限元模拟，通过分析金属丝矫直后的残余应力、塑性变形、矫直力和矫直后直线度等参数，验证了矫直装置结构参数、工艺参数及矫直方案设计的合理性。为继续深入研究矫直相关工艺参数的合理设置、完善超细金属丝矫直理论提供参考。为了进一步验证矫直装置能为电爆炸法制备纳米粉末提供可靠的连续供丝方案，文中基于电爆炸法制备纳米粉末的工作原理，设计搭建包括金属丝牵引、金属丝矫直、金属丝裁剪等模块的模拟实验平台，并完成了拥有人机界面和PLC可编程控制器的控制系统设计。通过实验验证了该系统设计的

4、准确性与合理性。研究成果对微细金属丝的矫直工作提供参考价值，为电爆炸法制备金属纳米粉末的工作提供合理的矫直方案与实验平台，满足金属丝连续矫直的精度要求，提高了电爆炸法制备金属纳米粉末的工作效率。关键词：弹塑性应变；残余曲率比；平行辊矫直；有限元分析ContinuousWireStraighteningTechnologyandItsApplicationinElectricExplosionDiscipline:MechanicalManufactureandAutomationStudentSignature:Su

5、pervisorSignature:AbstractWiththecontinuousimprovementofindustrialdevelopment,metalnanoparticlesandtheircompositesshowextremelyimportantapplicationvalue.Inordertoimprovetheworkingefficiencyofthepreparationofmetalultrafinepowderbyelectricexplosionmethod,inthispa

6、per,theworkingprocessofpreparingmetalultrafinepowderbyelectricexplosionmethodisanalyzed,foundthatthemainfactorthataffectstheprocessingefficiencyis:Straighteningwirearrivedblastingchamberafterthelinearaccuracyisnotenough,leadtoprocessinginterruption,inordertomak

7、ethewiretobeprocessedtomeetthelinearaccuracyafterreachingtheexplosivechamber,needtowirestraighteningtechnologyin-depthstudy.Throughtheanalysisofmaterialmechanicstheoryandelasticplasticapplicationtheory,thestraighteningprocessofwireandstraighteningequipmentinthe

8、processofmakingelasticandplasticbendingofthebasicassumptions,therelationshipbetweentheelastic-plasticbendingdeformationandtheparametersofcurvature,momentanddeflectionduringt