微擠壓成形工藝數(shù)值模擬及實驗研究.pdf

1、近年來，微成形技術(shù)逐漸成為機械制造領(lǐng)域研究的重點，微成形技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用與其成形性好、成形精確、低耗高效等優(yōu)點是分不開的。微塑性成形技術(shù)以塑性變形方式來制造微型零件，適合微型零件的批量制造，實現(xiàn)高質(zhì)量低成本，微成形技術(shù)自出現(xiàn)以來，就一直受到世界各國及各科研機構(gòu)的重視，在航天、軍用、醫(yī)療、微電子等領(lǐng)域具有十分重要的應(yīng)用前景。
　　由于加工對象尺寸微小，存在尺度效應(yīng)，傳統(tǒng)塑性加工成形機理和材料變形規(guī)律不能直接應(yīng)用于微成形。無論是對微

2、成形模具的設(shè)計還是對成形過程中問題的探索，微塑性成形技術(shù)都是一個新的研究領(lǐng)域，對于微成形技術(shù)的研究具有十分重要的科學(xué)意義。本文采用計算機數(shù)值模擬與實驗研究相結(jié)合的方法，研究分析微塑性成形正擠壓工藝中的基本規(guī)律和內(nèi)在機理。
　　首先，針對微成形技術(shù)的發(fā)展過程，以及工藝、尺寸效應(yīng)、微模具、數(shù)值模擬技術(shù)方面的進展和現(xiàn)狀進行綜合分析。整理微成形技術(shù)的相關(guān)理論基礎(chǔ)。包括剛塑性有限元理論、晶體塑性有限元理論以及應(yīng)變梯度理論，并依此作為本文的理

3、論依據(jù)。
　　其次，對微成形工藝模具設(shè)計進行了初步探討，參考傳統(tǒng)擠壓模具的設(shè)計方法，設(shè)計并制造出了操作簡便、易于組裝及拆卸的微擠壓模具。
　　再次，利用制造好的模具，選取典型的微型正擠壓工藝進行實驗研究，分析不同坯料高度、尺寸條件下，微細特征擠壓高度成形規(guī)律以及它們對成形性的影響。在實驗的基礎(chǔ)之上，分別對采用純鋁材料的微擠壓成形件和采用ECAP超細晶純鋁材料的微擠壓成形件進行微觀組織觀察和分析。
　　第四，對微塑性正擠