薄板與模具接觸條件對(duì)微成形摩擦行為影響研究.pdf

1、微成形中摩擦尺寸效應(yīng)的存在，給微成形加工工藝帶來許多不利影響。本文針對(duì)薄板微成形摩擦尺寸效應(yīng)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，構(gòu)建了考慮尺寸效應(yīng)的理論模型，揭示了摩擦尺寸效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)理；基于DLC薄膜，進(jìn)行了金箔微筒形件拉深實(shí)驗(yàn)，并分析了DLC薄膜的磨損性能。
　　通過滑動(dòng)實(shí)驗(yàn)對(duì)不同尺寸的T2紫銅薄板在液體潤滑的條件下進(jìn)行摩擦系數(shù)的測量，研究了接觸條件對(duì)摩擦系數(shù)的影響規(guī)律。結(jié)果表明，摩擦尺寸效應(yīng)即摩擦系數(shù)隨試樣尺寸減小而增加的幅度隨實(shí)際接觸面積比例的

2、增加而增大；隨模具表面粗糙度的增加而減??；隨正壓力的增加而略有減小；隨滑動(dòng)速度的增加而略有減小。
　　基于庫倫定律，考慮液體潤滑和非潤滑區(qū)域比例，建立了考慮尺寸效應(yīng)的薄板微成形摩擦模型，分析表明，隨著尺度系數(shù)的減小真實(shí)接觸面積增加，從而出現(xiàn)摩擦尺寸效應(yīng)現(xiàn)象；基于Wanheim/Bay通用摩擦模型對(duì)所建立的理論計(jì)算模型修正，將其應(yīng)用到體積成形過程中。
　　基于所建立的考慮尺寸效應(yīng)的薄板微成形摩擦模型，采用Abaqus有限元軟件

3、，實(shí)現(xiàn)微成形過程的數(shù)值模擬計(jì)算。通過對(duì)不同尺度系數(shù)下的微拉深過程的數(shù)值模擬計(jì)算表明，尺度系數(shù)較小時(shí)由于摩擦較大，容易出現(xiàn)拉深破裂現(xiàn)象。
　　利用在表面制備 DLC薄膜的落料拉深復(fù)合模具進(jìn)行了 T2紫銅箔和金箔微筒形件拉深成形實(shí)驗(yàn)，并以 PE薄膜潤滑作為對(duì)比，研究了不同潤滑條件對(duì)微筒形件表面質(zhì)量、成形精度和拉深成形力的影響。并利用AFM和Raman光譜對(duì)DLC薄膜的磨損進(jìn)行機(jī)理分析，結(jié)果表明在磨損過程中DLC薄膜發(fā)生相轉(zhuǎn)變和氫含量的