铜始极片拍打整形机的设计与研究

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目前,我国对铜的需求量逐渐上升,尤其对精铜的需求以及对精铜质量的要求水平也越来越高。当前电解铜的生产效率在寻求突破,铜始极片是铜电解精炼的重要部分,其中铜始极片的悬垂度对电解铜的生产效率和质量产生直接影响,对铜始极片进行高效矫直整形是当前电解铜行业亟需解决的重大难点之一。现有部分企业仍然采用人工拍打的方式对铜始极片进行拍打整形,整形效果虽好但其工人劳动强度大、效率低已成为企业规模化生产的瓶颈。因此需要对现有的铜始极片整形技术进行优化升级研究。针对铜始极片的整形问题,本文通过对金属板材的弹塑性成形和压纹整形进行研究分析,对比现有整形技术,提出了对铜始极片先进行压纹整形再进行仿人工拍打整形的方案。根据人工拍打的方式,提出了一种浮动支撑点式的拍打方式,根据拍打整形的原理使用Solidedge软件设计并绘制出铜始极片拍打整形机的三维模型。在完成拍打整形机的设计后,运用DEFORM-3D塑性成形有限元软件对拍打整形机的拍打过程进行了仿真模拟,得到了在不同拍打位置时的应力应变规律。按照拍打整形机的三维设计模型制造出了试验样机,并根据仿真的拍打方式对铜始极片进行实际的拍打整形试验,验证其拍打方式的可行性。研究发现,经过压纹后的铜始极片再通过拍打整形的方式,其板面的弯曲程度大幅改善,悬垂度集中分布于7mm,满足企业的生产需求。同时,实验也验证了先压纹后拍打整形技术在实际应用中的可行性,能为企业的铜电解精炼提高生产效率。
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