A356合金微觸變成形及其超聲振動輔助機理研究.pdf

1、本學位論文結合國家自然科學基金項目“超聲振動輔助介觀尺度半固態(tài)金屬微觸變成形的理論和方法研究”(資助號:50775203),以車載燃料電池制氫微反應器的反應載體薄板作為研究對象,開展了微凸臺陣列結構的微觸變成形工藝及其超聲振動輔助機理研究。首先,分析了微觸變成形工藝的可行性,并對微觸變成形工藝的可行性進行了實驗驗證;然后,對微凸臺陣列結構的觸變成形工藝進行了模擬和實驗研究;最后,研究了微觸變成形中存在的尺度效應,并針對微凸臺充型不完全的

2、缺陷,提出在微觸變成形中施加超聲振動來改善半固態(tài)金屬的流動性,提高制品質量。
　　 第1章,闡述了本學位論文的研究背景與意義,詳細介紹了國內外在金屬微成形技術和超聲振動輔助金屬成形技術方面的研究現狀,并在此基礎上,提出了論文的主要研究內容。
　　 第2章,首先介紹了半固態(tài)金屬觸變成形工藝流程;隨后,通過對半固態(tài)金屬漿料流動特性的研究,分析了半固態(tài)金屬微觸變成形工藝的可行性,并進行了觸變成形工藝可行性的實驗驗證。
　

3、　 第3章,建立了A356合金在半固態(tài)溫度區(qū)間的本構模型,并對其合理性進行了驗證:將A356合金在半固態(tài)溫度區(qū)間的本構模型用于微凸臺陣列結構觸變成形的模擬過程,采用DEFORM軟件分析了工藝參數(坯料溫度、成形速度、模具溫度)和模具幾何結構參數(微孔深徑比、占空比、微孔位置)對微凸臺陣列結構觸變成形效果的影響,為微凸臺陣列結構觸變成形工藝和模具結構設計提供了指導。
　　 第4章,根據觸變成形的微凸臺陣列結構典型形貌和應用要求,

4、提出了微凸臺陣列結構綜合質量的評價參數;并系統(tǒng)地研究了成形速度、坯料初始尺寸、潤滑條件和成形力對微凸臺陣列結構充型效果的影響規(guī)律。
　　 第5章,進行了單個微凸臺的微觸變擠壓成形實驗,并以成形微凸臺的高徑比和成形力作為評價參數,對微觸變成形過程中存在的尺度效應進行了研究探索,結果表明:徼觸變成形過程中存在明顯的尺度效應,并且微凸臺的高徑比隨微孔直徑的減小而降低,成形力隨微孔直徑的減小而增大。
　　 第6章,針對微凸臺陣列