激光切割硅钢片工艺试验研究
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激光切割实验报告激光切割实验报告激光切割是一种高精度、高效率的切割技术,广泛应用于工业生产和科学研究领域。
本实验旨在探究激光切割的原理、参数对切割质量的影响以及其在实际应用中的潜力。
一、激光切割原理激光切割是利用激光束的高能量密度将工件表面局部加热至熔化或汽化,通过气流将熔融或气化的材料吹散,从而实现切割的过程。
激光切割具有热影响区小、切割速度快、切割质量高等优点,适用于各种材料的切割。
二、实验装置和参数设置本实验采用了一台高功率CO2激光切割机,激光功率为2000W,切割速度可调节。
实验材料选择了不锈钢板,厚度为2mm。
实验过程中,我们分别调节了激光功率、切割速度和气流压力等参数,以观察其对切割质量的影响。
三、实验结果与分析通过实验,我们发现激光功率对切割质量有明显影响。
当激光功率过低时,切割速度较慢,切割面不光滑,存在较大的毛刺;而当激光功率过高时,切割过程过于猛烈,容易导致材料熔化过度,出现熔渣和裂纹。
因此,选择适当的激光功率是保证切割质量的关键。
切割速度也是影响切割质量的重要参数。
实验中我们发现,在一定范围内,切割速度的增加会导致切割面的质量下降。
这是因为切割速度过快时,激光束在材料上停留的时间较短,无法充分加热材料,导致切割面出现不完全熔化的现象。
因此,选择适当的切割速度是保证切割质量的关键。
气流压力对切割质量也有一定影响。
适当增加气流压力可以将熔融或气化的材料及时吹散,防止其在切割面上重新凝固,从而保证切割面的光洁度。
但是,气流压力过大会导致切割过程中材料被吹散,影响切割线的精度。
因此,选择合适的气流压力是保证切割质量的关键。
四、激光切割在实际应用中的潜力激光切割技术在工业生产中有着广泛的应用前景。
首先,激光切割可以实现对各种材料的高精度切割,适用于金属、非金属等多种材料。
其次,激光切割速度快、效率高,能够大幅提高生产效率。
此外,激光切割无需接触工件表面,避免了传统切割方式中刀具磨损和材料变形的问题。
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华中科技大学硕士学位论文1 绪论1.1 取向硅钢片激光刻痕技术背景介绍取向硅钢是一种通过形变和再结晶退火产生晶粒择优取向的硅铁合金,它的硅含量约3%,碳含量很低。
产品为冷轧板或带材,公称厚度为0.18、0.23、0.28、0.30和0.35mm。
这种软磁材料主要用于制造各种变压器、日光灯镇流器和汽轮发电机定子铁芯[1]。
当取向硅钢作为磁介质在交变电流的工作环境下被磁化时,一部分能量会在电磁转换过程中转化为热量损失掉,这部分损失的能量被称为铁损。
铁损包括磁滞损耗和涡流损耗,磁滞损耗是指铁磁材料作为磁介质,在一定励磁磁场下产生的固有损耗;涡流损耗是指磁通发生交变时,铁芯产生感应电动势进而产生感应电流,感应电流在铁芯电阻上产生的损耗就是涡流损耗[2]。
由于铁损会造成能源的巨大浪费,为了降低取向硅钢铁损,国内外专家都做了许多研究。
就硅钢材质而言,降低取向硅钢铁损的方法包括:增大硅含量,减小板厚和细化硅钢磁畴[3]。
增加硅含量能够显著降低取向硅钢的涡流损耗,从而降低总铁芯的损失。
电机用硅钢片研究报告电机用硅钢片是制造电机中的重要材料,其质量和性能直接影响到电机的效率和使用寿命。
本研究通过对硅钢片的材料成分、磁性能、加工工艺等方面进行分析和研究,探讨了提高硅钢片质量和性能的方法和途径,为电机制造业的发展提供了技术支持和借鉴。
一、硅钢片的材料成分分析硅钢片是由硅钢板冷轧而成的薄板材料,其主要成分为铁和硅。
硅钢片的硅含量一般在2%~4.5%之间,硅的含量越高,磁导率越大,磁能损耗越小。
硅钢片中还含有少量的碳、锰、硫等元素,这些元素的含量对硅钢片的性能也有一定的影响。
二、硅钢片的磁性能分析硅钢片是电机中的重要磁性材料,其磁性能直接影响到电机的效率和使用寿命。
硅钢片的磁性能主要包括磁导率、磁饱和磁感应强度、磁能损耗等指标。
磁导率是指材料在磁场中的导磁性能,磁导率越大,材料的磁性能越好。
硅钢片的磁导率一般在1.6T~2.2T 之间。
磁饱和磁感应强度是指材料在磁场中的饱和磁感应强度,磁饱和磁感应强度越大,材料的磁性能越好。
硅钢片的磁饱和磁感应强度一般在2.0T~2.1T之间。
磁能损耗是指材料在磁场中产生的能量损耗,磁能损耗越小,材料的磁性能越好。
硅钢片的磁能损耗一般在1.5W/kg~4.0W/kg之间。
三、硅钢片的加工工艺分析硅钢片的加工工艺对其质量和性能有着重要的影响。
硅钢片的加工工艺主要包括钢板的清洗、切割、冷轧、退火等过程。
钢板的清洗是为了去除表面的油污和氧化物,保证钢板的表面光洁度和质量。
钢板的切割是为了将大块的钢板切成所需的尺寸。
冷轧是将切割好的钢板通过辊轧机进行轧制,使其成为薄板材料。
退火是将轧制好的硅钢片在高温下进行加热处理,使其达到一定的软化程度,提高其磁导率和磁性能。
四、提高硅钢片质量和性能的方法和途径1. 优化硅钢片的材料成分,提高硅含量,降低杂质含量,提高硅钢片的磁导率和磁性能。
2. 优化硅钢片的加工工艺,采用先进的清洗、切割、冷轧、退火等工艺,保证硅钢片的表面光洁度和质量,提高其磁导率和磁性能。
激光切割工艺参数的优化研究激光切割技术是一种高精密度、高效率的材料切割工艺,广泛应用于金属加工、电子制造、汽车制造等众多领域。
而激光切割的工艺参数的优化研究对于提高切割质量、提高生产效率具有重要意义。
激光切割工艺参数包括激光功率、切割速度、气体压力等,这些参数对切割质量和效率起着决定性的影响。
因此,针对不同材料的切割,需要进行工艺参数的优化研究。
一、激光功率的优化研究激光功率是决定切割深度和速度的重要参数。
在切割过程中,过高的功率会导致过度熔化材料,造成熔渣的产生,影响切割质量;而功率过低,切割速度慢,影响生产效率。
因此,需要通过实验和模拟分析来优化激光功率。
针对不同材料的切割,可以通过实验来确定最佳的激光功率。
实验过程中,可以通过调节激光功率,观察切割质量和速度的变化。
在一定范围内逐步增加激光功率,找到最佳的功率设置,以达到切割质量和速度的最优化。
同时,利用数值模拟可以在较短时间内找到最佳激光功率。
数值模拟是一种通过计算机模拟切割工艺,预测切割效果的方法。
通过建立切割过程的数学模型和模拟算法,可以以较低的成本和风险进行激光功率的优化研究。
二、切割速度的优化研究切割速度是指激光在单位时间内通过材料的长度。
切割速度直接影响切割效率和质量。
通常情况下,切割速度越快,生产效率越高,但过快的切割速度也会造成切割质量的下降。
因此,需要通过优化研究切割速度,使之达到一个最佳值。
切割速度的优化研究方法有两种:一是通过实验方法确定最佳切割速度。
通过实验,可以在一定范围内逐步增加切割速度,观察切割质量的变化。
找到一个切割速度使得切割质量达到最优的临界点。
二是利用数值模拟方法进行切割速度的优化研究。
通过建立数学模型和模拟算法,对切割过程进行数值模拟,通过调整切割速度来达到最佳切割质量。
数值模拟方法可以快速找到最佳切割速度,提高研究效率和成本效益。
三、气体压力的优化研究激光切割过程中需要利用辅助气体,常用的有氮气、氧气和惰性气体等。
冲裁件的工艺性分析一.硅钢片的结构工艺性1.冲裁件材料。
电工硅钢D422.冲裁件结构。
该零件结构简单,内外有尖角。
3.冲裁件上的悬臂与凹槽。
硅钢属于低碳钢,其宽度B 为16mm ,长度为80mm ,符合悬臂与凹槽的最小宽度B 和最大长度L 。
二.硅钢片的精度和断面粗糙度精度,硅钢片其要求最高加工精度为012.016 ,属于IT11级。
其余内、外形尺寸均可选用IT11级巨额满足冲裁要求。
结论:该零件冲裁工艺良好,可以冲裁加工。
三.确定冲压工艺方案该零件是个落料件,只有落料一道基本工序。
采用单工序模生产。
四.工艺计算1.计算冲压力,采用刚性卸料装置和下出料方式冲模。
1.1.冲裁力F ,根据冲裁力的计算公式b Lt F σ=,根据网上获取取MPa b 480=σ)(7689616803280328032801696128mm L =+++++++++++=,得)(2949124808.0768N Lt F b =⨯⨯==σ1.2推件力T F ,根据推件力的计算公式F nK F T T =,查表1-8取055.0=T K ,且凹模洞口直刃高度h 取4mm ,58.04=÷==t h n ,得)(8.81100294912055.05N F nK F T T =⨯⨯==1.3总冲压力Z F ,计算总冲压理,)(3800008.3760128.81100294912N F F F T Z ≈=+=+= 2.初选压力机。
根据总冲压力Z F 选择压力机的标称压力,因为%80630380380000⨯<=KN KN N ,所以初选为J23-63型开式可倾曲柄压力机五.剪板机1.板料规格。
选用mm mm mm 8.012502000⨯⨯ 2.剪板机型号选用六.填写冲压工艺过程卡。
按分析计算的结果填写冲压过程工艺卡,见下表。
冲压工艺过程卡班级:模具0933 姓名:陈XX日期:2010-10-14。
激光切割调研报告激光切割是一种利用激光束对工件进行切割的加工方法。
相比传统的切割方法,激光切割具有精度高、切割速度快、加工灵活等优点,因此在工业领域得到广泛应用。
本调研报告旨在对激光切割进行深入研究,并对其应用前景进行评估。
一、激光切割的原理和工艺流程激光切割的原理是利用高能量密度的激光束对工件进行瞬间加热,使其熔化或汽化,进而达到切割的目的。
激光切割工艺流程主要包括以下几个步骤:首先是激光源的选取,根据实际需求选择波长和功率适当的激光源;其次是激光束的聚焦,通过透镜对激光束进行聚焦,提高光束的能量密度;然后是切割参数的设定,包括激光功率、切割速度、气体流量等;最后是对工件进行切割,激光束照射在工件上,进行切割操作。
二、激光切割的应用领域激光切割技术广泛应用于各个工业领域,主要包括以下几个方面:1. 金属加工领域:激光切割可用于金属板材、钢管、金属零件等的切割加工,具有高精度、高速度的优势。
2. 汽车制造领域:激光切割可用于汽车板材的切割、零件的加工,提高生产效率和产品质量。
3. 电子电器领域:激光切割可用于电路板、半导体材料等的切割,具有高精度、无接触等特点。
4. 精密机械领域:激光切割可用于精密机械零件的切割、加工,提高加工质量和效率。
三、激光切割的优点和挑战激光切割相比传统的切割方法具有以下优点:1. 高精度:激光束切割精度高,可以实现微米级别的精度要求。
2. 高速度:激光切割速度快,可以大幅提高生产效率。
3. 加工灵活:激光切割可以对各种形状的工件进行切割,适应性强。
4. 无接触加工:激光切割是无接触加工,避免了物理接触引起的损伤。
5. 自动化程度高:激光切割可以与计算机控制系统相结合,实现自动化操作。
然而,激光切割仍然面临一些挑战:1. 设备成本高:激光切割设备价格昂贵,对初创企业和中小型企业来说门槛较高。
2. 能源消耗大:激光切割需要消耗大量的电力和气体,成本较高。
3. 材料限制:激光切割对材料有一定的限制,对一些特殊材料难以处理。
冷轧生产线硅钢激光辅助切割有限元模拟辛立军;王智勇【摘要】研究了激光加热辅助圆盘剪高速切割技术,以解决现有冷轧生产线硅钢切边技术存在的微裂纹、应力、毛刺和边浪等问题.建立了激光加热温度场有限元分析模型,根据生产线上圆盘剪加工的实际过程,探讨了数值模拟中热源的加载形式,研究了激光对板材进行辅助加热时各个工艺参数如激光功率、光斑尺寸以及激光入射角度对切割工艺的影响,并通过实验对工艺参数进行了优化.最后,进了验证实验.实验结果显示:当激光加热点运动至圆盘剪刃口位置时,温度为100℃左右,此时材料硬度降低到原有硬度的70%~80%,降低了切削力,减少了圆盘剪的磨损,可有效提高圆盘剪的寿命.【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2014(022)005【总页数】7页(P1150-1156)【关键词】激光辅助切割;硅钢;高速切割;有限元模拟【作者】辛立军;王智勇【作者单位】北京工业大学激光工程研究院,北京100124;北京工业大学激光工程研究院,北京100124【正文语种】中文【中图分类】TG4851 引言硅钢具有良好的磁性能和较高硅含量,是制造变压器、继电器等机电产品和电子产品的重要材料[1-2]。
在硅钢加工中,采用圆盘剪进行精整工序切边时[3-4],由于刃口直接作用在硅钢上,切口边缘存在微裂纹、应力以及毛刺和边浪等问题[5-9]。
刃口是直接与硅钢接触并完成切割的工具,经过长时间切割势必产生磨损,同时由于刀片制造质量问题和工况不确定性,极易产生崩刃现象[10-12]。
更换刀具一般需要1~2 h,这会致使生产中断,从而影响生产效率。
用激光辅助圆盘剪高速切割可以增大圆盘剪刃口的寿命,提高生产效率。
在实际生产线上,圆盘剪直径通常为300 mm,切割时激光不能垂直入射到圆盘剪刃口切割部位,要倾斜入射到切割部位,但入射角度不能太大,否则反射严重(一般<15°)。
本文利用有限元法分析了激光辐照加热位置(以下简称为加热点)与实际圆盘剪刃口剪切位置(以下简称剪切点)的关系。
激光切割技术在钢板加工中的应用研究第一章:引言钢板是机械加工和建筑工程中常用的材料之一,因其硬度高、韧性好、耐腐蚀等特点,被广泛应用于各行各业中。
而激光切割技术则是一种现代化的钢板加工技术,其速度快、精度高、可靠性好等特点被越来越多地应用于钢板加工的领域中。
本文将从激光切割技术的基本原理、设备结构及工艺流程等几个方面,探讨激光切割技术在钢板加工中的应用研究。
第二章:激光切割技术的基本原理激光切割技术是一种利用激光束对物体进行加工的技术,其基本原理是利用激光束对钢板进行热加工,使钢板部分受热蒸发,从而达到对钢板进行切割的目的。
其操作流程如下:1.将激光器发出的激光束集中到光斑上;2.将光斑聚焦到钢板上;3.钢板局部受热蒸发,形成切口;4.激光束和钢板分别移动,完成切割。
第三章:激光切割技术的设备结构激光切割技术的设备结构包括三部分:激光器、光纤传输系统和切割系统。
其中,激光器主要用于产生高能高稳定的激光束;光纤传输系统主要用于将激光束传输到切割系统上;切割系统则主要用于将激光束聚焦到钢板上,并移动完成切割。
第四章:激光切割技术的工艺流程激光切割技术的工艺流程包括以下几个步骤:1.钢板上涂抹保护液,以保护钢板不受氧化的影响;2.将钢板放置在激光切割机工作台上,调整钢板位置,使其对准光斑;3.开启激光切割机,调整相关参数,如激光功率、切割速度等;4.激光切割机进行热加工,实现钢板切割;5.切割完成后,对钢板进行后处理,如去除保护液、打磨等。
第五章:激光切割技术在钢板加工中的应用研究激光切割技术在钢板加工中应用广泛,如下:1.在船舶工业中,利用激光切割技术,可将海事运输的需要的不锈钢板进行切割。
由于钢板是船舶上使用最多的材料之一,激光切割技术的应用,大大节省了人力和成本。
2.在机床制造领域,可利用激光切割机对各类机器底座,导轨板等零件进行切割加工。
激光切割技术的应用,极大地提高了加工的效率和精度。
3.在建筑领域,激光切割技术可实现对钢板雕刻等艺术处理,如钢板上雕刻楼房或汽车形状的图案等。