【摘 要】
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随着微系统技术(MST)、微机电系统(MEMS)的产业化,微细加工技术成为机械制造领域新的研究与应用热点。而微塑性成形技术以其高生产率、低材料损失、产品力学性能优秀和误差小
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随着微系统技术(MST)、微机电系统(MEMS)的产业化,微细加工技术成为机械制造领域新的研究与应用热点。而微塑性成形技术以其高生产率、低材料损失、产品力学性能优秀和误差小等特点在微细零件和具有微细特征构造的零件的加工领域中占很大比例。由于加工对象尺寸微小,微塑性成形技术存在不同于宏观成形的规律。本文采用实验研究和计算机数值模拟相结合的方法,研究分析微细特征模压成形中的基本规律和内在机理。设计并加工带有微孔和微槽的精密模压模具。以塑性较好的纯铜为试验材料,对细柱和薄筋两种典型的微细特征进行模压成形实验,将微细特征的成形高度作为模压成形难易程度的评价标准,得到不同成形力、试样热处理状态、坯料尺寸、微细特征尺寸以及摩擦条件等因素下微细特征模压的成形规律。通过纯铜性能单向压缩实验得到实验条件下的纯铜流动应力曲线,建立有限元模型,利用有限元分析软件模拟微细特征模压成形过程,结合实验结果,总结出不同坯料尺寸、微细特征尺寸、摩擦条件以及凹模圆角半径等因素下微细特征模压的成形规律。结合有限元模拟结果,对影响微细特征模压成形的坯料尺寸、微细特征尺寸、摩擦条件以及圆角半径等参数进行分析。根据坯料局部变形方式的不同,引入变形区域的概念;通过对变形区域材料的场量分析,揭示不同成形参数下微细特征模压变形的内在机理;并以有效降低成形力为目标,研究探讨提高微细特征成形性的工艺措施。本文可为微体积成形及其他微成形工艺的实际生产提供参考。
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