微型管件軸向補(bǔ)料液壓成形工藝研究.pdf

1、在微機(jī)電、醫(yī)療器械等領(lǐng)域，對(duì)微型異形管件的需求正逐漸上升。液壓成形能夠高效生產(chǎn)微型異形管件，成為研究的重點(diǎn)。由于零件尺寸與晶粒大小接近，微型管件產(chǎn)生了尺度效應(yīng)問題，成形能力降低，制約了其發(fā)展。軸向補(bǔ)料工藝能夠提高管件成形能力，已在常規(guī)異形管件生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。為了提高微型管件成形能力，本文將軸向補(bǔ)料工藝引入微型管件液壓成形中，進(jìn)行了相關(guān)研究。
　　首先，對(duì)微型管件液壓成形導(dǎo)向區(qū)內(nèi)的摩擦特性進(jìn)行了研究。采用自行開發(fā)的實(shí)驗(yàn)裝置，通過測(cè)定

2、初始摩擦力與總推力，并根據(jù)內(nèi)壓大小以及其它尺寸參數(shù)，即可計(jì)算出摩擦系數(shù)。分別對(duì)外徑2mm與1mm的304不銹鋼微型管件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著尺寸縮小，摩擦系數(shù)顯著上升。造成微型管件摩擦尺度效應(yīng)的主要原因在于管件外表面為曲面，曲率半徑的縮小導(dǎo)致模具表面相對(duì)凹凸不平程度減低，使液體潤(rùn)滑劑存儲(chǔ)困難，摩擦力增大。
　　其次，對(duì)軸向補(bǔ)料工藝進(jìn)行了數(shù)值與實(shí)驗(yàn)分析。利用GTN細(xì)觀損傷模型，直接將外徑2mm，壁厚0.15mm的304不銹鋼微型管件

3、的流動(dòng)應(yīng)力引入到材料屬性當(dāng)中，對(duì)微型管件進(jìn)行建模;同時(shí)，基于大量的軸向補(bǔ)料自由脹形實(shí)驗(yàn)，通過在線性加載路徑條件下獲得的破裂點(diǎn)壓力值，考察補(bǔ)料量對(duì)成形能力的影響。模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，軸向補(bǔ)料工藝能夠提高微型管件液壓成形能力，但由于尺度效應(yīng)問題，實(shí)際成形能力受到多種因素影響，從而表現(xiàn)出顯著的工藝分散性。
　　最后，為了考察微型管件實(shí)際成形能力，對(duì)不同尺寸的304不銹鋼微型管件，在不同補(bǔ)料量的條件下，進(jìn)行了30％脹形率的成形實(shí)驗(yàn)以及等徑