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(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)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(fù)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(wèn)題之一。針對(duì)U型微拉深成形過(guò)程中摩擦尺寸效應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)的研究，同時(shí)研究適合薄板微成形的潤(rùn)滑方法，對(duì)促進(jìn)微成形工藝的發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。
　　本文通過(guò)U型拉深實(shí)驗(yàn)研究了試樣表面形貌、壓邊力、潤(rùn)滑方

2、式和凹模槽寬尺寸對(duì)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(rùn)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(rùn)滑劑會(huì)產(chǎn)生摩擦尺寸效應(yīng)，因而選擇固體潤(rùn)滑薄膜作為微成形的潤(rùn)滑劑。利用等離子浸沒(méi)離子注入裝置在模具表面制備了類(lèi)金剛石(DLC)膜，用以研究槽寬尺寸對(duì)DLC膜性能的影響。使用原子力顯微鏡、拉曼光譜對(duì)薄膜的形

3、貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。利用摩擦磨損實(shí)驗(yàn)、劃痕實(shí)驗(yàn)和納米硬度實(shí)驗(yàn)對(duì)薄膜的性能進(jìn)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(qiáng)；DLC膜與基體結(jié)合強(qiáng)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(guò)DLC膜表面改性的模具中進(jìn)行拉深實(shí)驗(yàn)，分析DLC膜潤(rùn)滑時(shí)微小試樣的表面形貌和凹模槽寬尺寸對(duì)拉深中摩