微溫彎曲成形研究.pdf

1、微彎曲作為微塑性成形的重要組成部分,廣泛應(yīng)用于航空航天、微電子、醫(yī)療等領(lǐng)域。為了適應(yīng)精密微彎曲的質(zhì)量要求,各種特殊材料也開(kāi)始應(yīng)用于微塑性成形領(lǐng)域,但是難成形材料的應(yīng)用也給其成形帶來(lái)了挑戰(zhàn)。輔助成形微溫彎曲可以在保證成形質(zhì)量的前提下有效降低其成形力,但是尚未形成系統(tǒng)的研究理論和加工工藝。
　　 本文研究了電輔加熱和激光加熱兩種溫彎方法,基于微溫拉伸實(shí)驗(yàn),建立了考慮溫度和第一類(lèi)尺寸效應(yīng)的修正型表面層模型,應(yīng)用該修正型表面層模型對(duì)微溫

2、彎曲實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了分析,研究結(jié)果如下:
　　 1.在現(xiàn)有微成形裝置的基礎(chǔ)上,研制了微溫成形實(shí)驗(yàn)所需的加熱保溫系統(tǒng),并根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要設(shè)計(jì)研制了微溫成形裝置和其它各組成部件,對(duì)成形裝置關(guān)鍵部位的溫度進(jìn)行了檢驗(yàn)。
　　 2.以微溫成形裝置為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了H62薄板進(jìn)行微溫拉伸實(shí)驗(yàn),分析了溫度、晶粒度大小、試樣厚度、t／d比值和拉伸速度等因素對(duì)材料應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的影響規(guī)律。結(jié)果表明隨著加熱溫度的升高,材料的流動(dòng)應(yīng)力明顯降低；隨著試樣厚

3、度的減小,材料流動(dòng)應(yīng)力呈下降趨勢(shì)；隨著晶粒尺寸的減小,材料流動(dòng)應(yīng)力呈上升趨勢(shì)；材料的流動(dòng)應(yīng)力隨著們比值的減小呈下降趨勢(shì)；隨著微拉伸速度的增大,材料的應(yīng)力變化不明顯。
　　 3.根據(jù)微溫拉伸實(shí)驗(yàn)建立了合適溫度下的微溫成形理論模型,將理論模型引入微溫彎曲成形過(guò)程模擬。借鑒宏觀的模具設(shè)計(jì)理論設(shè)計(jì)了V形微彎曲模具,利用微溫成形裝置,對(duì)H62薄板進(jìn)行微溫彎曲實(shí)驗(yàn),揭示了溫度對(duì)回彈的影響。結(jié)果表明對(duì)應(yīng)于相同的材料厚度和彎曲角,回彈率均隨著熱

4、處理溫度的升高而減小；對(duì)應(yīng)于相同的材料厚度,相同的熱處理和彎曲角,回彈率均隨著成形溫度的升高而減小。
　　 最后,分析了激光輔助微溫彎曲成形過(guò)程,研究了不同激光參數(shù)加熱條件下對(duì)板料溫度場(chǎng)的影響,通過(guò)優(yōu)化激光加熱參數(shù),獲得了彎曲成形所需的均勻溫度場(chǎng)分布,同時(shí)揭示了激光輔助加熱條件下溫度對(duì)回彈的影響。結(jié)果顯示激光輔助加熱能夠有效的降低微彎曲成形過(guò)程中工件材料的屈服應(yīng)力,V形彎曲過(guò)程中所需的凸模成形力可以降低為冷加工時(shí)的40％；工件溫