基于DLC膜模具表面改性的U型微拉深摩擦行為研究.pdf

1、薄板微成形技術(shù)以其大批量、高效率、高精度、低成本、無污染等優(yōu)點引起了國內(nèi)外學者的關(guān)注并得到迅速發(fā)展，尤其是微拉深技術(shù)最為復雜，應(yīng)用最為廣泛。模具與坯料間的摩擦影響成形力、產(chǎn)品的表面質(zhì)量和幾何精度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和模具的磨損等，是塑性成形的關(guān)鍵問題之一。針對U型微拉深成形過程中摩擦尺寸效應(yīng)進行系統(tǒng)的研究，同時研究適合薄板微成形的潤滑方法，對促進微成形工藝的發(fā)展具有重要的指導意義。
　　本文通過U型拉深實驗研究了試樣表面形貌、壓邊力、潤滑方

2、式和凹模槽寬尺寸對T2紫銅箔微小試樣的拉深中摩擦的影響。結(jié)果表明：摩擦力隨坯料表面粗糙度和正壓力的增加而增加；在油潤滑條件下，摩擦系數(shù)隨試樣尺寸的減小而增加，產(chǎn)生摩擦尺寸效應(yīng)；隨槽寬尺寸的減小，拉深力有增大現(xiàn)象。
　　由于采用液體潤滑劑會產(chǎn)生摩擦尺寸效應(yīng)，因而選擇固體潤滑薄膜作為微成形的潤滑劑。利用等離子浸沒離子注入裝置在模具表面制備了類金剛石(DLC)膜，用以研究槽寬尺寸對DLC膜性能的影響。使用原子力顯微鏡、拉曼光譜對薄膜的形

3、貌和結(jié)構(gòu)進行了分析。利用摩擦磨損實驗、劃痕實驗和納米硬度實驗對薄膜的性能進行了分析。結(jié)果表明，DLC膜表面致密，且隨著槽寬尺寸的減小和在同一型腔中距上表面距離的增加，致密度有所下降；耐磨性有待增強；DLC膜與基體結(jié)合強度較好，且隨著槽寬尺寸的減小，DLC膜硬度減小，脆性斷裂不明顯。綜合性能顯示DLC膜適合于薄板微成形工藝。
　　在經(jīng)過DLC膜表面改性的模具中進行拉深實驗，分析DLC膜潤滑時微小試樣的表面形貌和凹模槽寬尺寸對拉深中摩