微尺度下純銅箔的力學(xué)性能及彎曲回彈研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著電子工業(yè)和精密機(jī)械及裝置的高速發(fā)展，微細(xì)零件在電子、通訊、醫(yī)療、航空航天等領(lǐng)域中的應(yīng)用愈加廣泛。微塑性成形技術(shù)以其少無(wú)切削加工、低成本、高效率、高產(chǎn)量、產(chǎn)品性能好等優(yōu)點(diǎn)成為微細(xì)零件批量化生產(chǎn)的首選加工方法。然而，由于試樣尺寸的微小化，金屬箔板成形過(guò)程中材料的成形機(jī)理和變形規(guī)律不同于宏觀成形，表現(xiàn)出強(qiáng)烈的尺寸效應(yīng)，制約了微板料成形技術(shù)的發(fā)展。因此，對(duì)微尺度下材料力學(xué)性能的尺寸效應(yīng)進(jìn)行研究，對(duì)促進(jìn)金屬箔板微成形技術(shù)的發(fā)展具有重要

2、的意義。
　　本文以T2純銅箔為實(shí)驗(yàn)材料，通過(guò)熱處理實(shí)驗(yàn)和單向微拉伸實(shí)驗(yàn)研究軋制態(tài)各向異性、坯料厚度、晶粒尺寸、氧化膜等對(duì)微尺度下材料力學(xué)性能的影響規(guī)律。拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:對(duì)于原始軋制態(tài)的純銅箔，當(dāng)試樣取向相同時(shí)，隨坯料厚度減薄，屈強(qiáng)比增加，延伸率下降;當(dāng)坯料厚度相同時(shí)，平行于軋制方向的試樣的力學(xué)性能要優(yōu)于垂直于軋制方向的力學(xué)性能。對(duì)于高溫保護(hù)氣氛下退火處理后的純銅箔，坯料厚度不變時(shí)，材料流動(dòng)應(yīng)力隨晶粒尺寸的增大而減小;熱處理工藝

3、相同時(shí)，不同厚度的純銅箔表現(xiàn)出兩種不同的尺寸效應(yīng):t＞0.05mm時(shí)，表現(xiàn)出“越小越弱”的尺寸效應(yīng)現(xiàn)象，t＜0.05mm，表現(xiàn)出“越小越強(qiáng)”的尺寸效應(yīng)現(xiàn)象。對(duì)于低溫不同氣氛下退火處理后的純銅箔，氧化退火后的材料的流動(dòng)應(yīng)力要高于真空退火后的材料，說(shuō)明氧化膜在微成形中對(duì)材料的力學(xué)性能有顯著影響。利用ABAQUS軟件構(gòu)建了V形自由彎曲有限元模型，采用拉伸實(shí)驗(yàn)獲得的材料本構(gòu)模型，對(duì)純銅箔微彎曲成形及回彈過(guò)程進(jìn)行了模擬，研究了坯料厚度、晶粒尺寸、