SUS304不銹鋼箔板微彎曲工藝研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人們生活品質(zhì)的提高，各類(lèi)工業(yè)、電子產(chǎn)品正在向著精密化、微型化、智能化發(fā)展，相應(yīng)的對(duì)微小零件的需求量也越來(lái)越大。與其他加工技術(shù)相比，塑性微成形作為微型件的一種高效成形方法，具有生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、成形件形狀尺寸精度高、質(zhì)量?jī)?yōu)良的特點(diǎn)。
　　近年來(lái)，塑性微成形技術(shù)得到了快速發(fā)展，對(duì)微型件成形精度和成形質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也提出了更高的要求。彎曲回彈作為彎曲成形卸載后不可避免的彈性變形釋放現(xiàn)象，顯著影響了微彎曲件的形狀尺

2、寸精度。在過(guò)去的幾十年中，宏觀尺寸的金屬板材彎曲成形得到了廣泛的試驗(yàn)研究，對(duì)材料特性、模具幾何尺寸以及彎曲成形工藝參數(shù)等對(duì)彎曲成形的影響進(jìn)行了系統(tǒng)的研究總結(jié)。然而，當(dāng)彎曲部分的幾何尺寸縮減到1毫米以下時(shí)，表現(xiàn)出明顯的尺寸效應(yīng)，傳統(tǒng)的宏觀彎曲理論不能直接用于微彎曲成形工藝設(shè)計(jì)。因此，本文開(kāi)展箔板微彎曲實(shí)驗(yàn)研究，研究微彎曲成形的回彈尺寸效應(yīng)現(xiàn)象，對(duì)微成形技術(shù)發(fā)展具有重要指導(dǎo)意義。
　　本文設(shè)計(jì)了箔板U型自由彎曲試驗(yàn)方案，使用不同槽寬尺

3、寸的凹模和不同圓角半徑的凸模，對(duì)厚度在80μm~180μm的SUS304不銹鋼箔板進(jìn)行微彎曲實(shí)驗(yàn)。采用Olympus GX71金相顯微鏡測(cè)量彎曲回彈角度。研究箔板微彎曲半徑、箔板厚度和平均晶粒直徑等因素對(duì)不銹鋼箔板U型自由彎曲回彈的影響規(guī)律。并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)非對(duì)稱無(wú)帽彎曲件接觸彎曲成形模具，成形出形狀尺寸符合要求的不銹鋼箔板微彎曲件。
　　SUS304不銹鋼箔板U型自由微彎曲實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，彎曲回彈角隨沖頭速度并無(wú)明顯變化。相同條件

4、下，箔板彎曲回彈角隨著晶粒尺寸和箔板厚度的增加而不斷減小，隨著比值t/d（厚度/平均晶粒直徑）的增大而增大。并且，厚度為80μm的箔板彎曲回彈角隨著t/d的變化速率明顯大于150μm和180μm的箔板；相同條件下，150μm和180μm的箔板彎曲試樣，回彈角隨著相對(duì)彎曲半徑的增大，以相同的線性規(guī)律增大，而厚度為80μm的箔板彎曲回彈角隨相對(duì)彎曲半徑無(wú)明顯變化。綜合分析，對(duì)于SUS304不銹鋼箔來(lái)說(shuō)，當(dāng)厚度較大時(shí)（t=150μm、t=18

5、0μm）箔板彎曲回彈遵循宏觀彎曲回彈規(guī)律，其回彈量大小主要受自身厚度和模具幾何尺寸的影響；當(dāng)厚度減小到一定值時(shí)（t=80μm），其回彈主要受箔板晶粒尺寸的影響，對(duì)相對(duì)彎曲半徑等因素并不敏感，表現(xiàn)出微彎曲回彈的尺寸效應(yīng)現(xiàn)象。
　　根據(jù)U型自由微彎曲回彈現(xiàn)象研究結(jié)果，設(shè)計(jì)非對(duì)稱結(jié)構(gòu)微彎曲件的無(wú)壓邊接觸彎曲成形模具，研究凸模壓下量對(duì)底邊減薄和彎曲成形角度的綜合影響。同時(shí)，對(duì)不同狀態(tài)的箔板進(jìn)行彎曲成形，分析晶粒尺寸對(duì)彎曲件成形角度的影響。