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,基于微溫拉伸實驗,建立了考慮溫度和第一類尺寸效應(yīng)的修正型表面層模型,應(yīng)用該修正型表面層模型對微溫

2、彎曲實驗進行了分析,研究結(jié)果如下:
　　 1.在現(xiàn)有微成形裝置的基礎(chǔ)上,研制了微溫成形實驗所需的加熱保溫系統(tǒng),并根據(jù)實驗需要設(shè)計研制了微溫成形裝置和其它各組成部件,對成形裝置關(guān)鍵部位的溫度進行了檢驗。
　　 2.以微溫成形裝置為實驗平臺進行了H62薄板進行微溫拉伸實驗,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,材料的流動應(yīng)力明顯降低；隨著試樣厚

3、度的減小,材料流動應(yīng)力呈下降趨勢；隨著晶粒尺寸的減小,材料流動應(yīng)力呈上升趨勢；材料的流動應(yīng)力隨著們比值的減小呈下降趨勢；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)微溫拉伸實驗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程模擬。借鑒宏觀的模具設(shè)計理論設(shè)計了V形微彎曲模具,利用微溫成形裝置,對H62薄板進行微溫彎曲實驗,揭示了溫度對回彈的影響。結(jié)果表明對應(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??；對應(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程,研究了不同激光參數(shù)加熱條件下對板料溫度場的影響,通過優(yōu)化激光加熱參數(shù),獲得了彎曲成形所需的均勻溫度場分布,同時揭示了激光輔助加熱條件下溫度對回彈的影響。結(jié)果顯示激光輔助加熱能夠有效的降低微彎曲成形過程中工件材料的屈服應(yīng)力,V形彎曲過程中所需的凸模成形力可以降低為冷加工時的40％；工件溫