论文部分内容阅读
计算机技术及电子通信技术的蓬勃发展也使得制造业向着微型零件产品的加工制造方向发展。一些精密IT类金属零件(如接插件、连接器、集成电路引线架、手机SIM卡弹片、数码照相机支承件等等)的市场需求量不断增加,而这些产品多具有使用材料超薄、微型、精密的特点,并且产品要求具有极高的生产率、最小的材料损耗、优秀的最终产品力学性能和良好的尺寸稳定性。随着零件尺寸的微小化,特别是厚向尺寸的减小,这些零件的成形往往比传统产品的塑性成形要困难许多,这是由于产品的表面积与体积之比迅速增大、晶粒尺度的影响变得显著将产生在加工过程中的尺度效应,它首先将导致被加工材料力学性能及成形性能的变化和加工过程中工件与模具之间接触力及摩擦的变化,并将最终影响到该类零件塑性加工工艺的设计。本课题针对应用在精密IT类金属零件中的薄带料的塑性成形工艺的研究主要集中在以下三个方面:
关于薄带料力学性能与成形性能的研究。在材料厚度很小(0.1~0.5mm)的情况下,传统的材料模型及参数已不能准确地描述实际变形过程中的材料力学及成形性能,需要建立了一个引入特征尺寸t描叙的新材料模型能较好地反映材料的厚向尺寸的变化对材料力学性能与成形性能影响。
薄带料弯曲成形工艺的研究。用主应力法对带料弯曲成形中的塑性变形规律进行求解并分析针对针薄带料的弯曲成形工艺特点,接着对比分析了普通带料与薄带料弯曲回弹的规律及材料的厚向尺寸的变化对回弹量的影响。另外基于有限元的分析方法,研究了在实际生产中用于控制薄带料弯曲回弹的压印工艺。分析了压印工艺控制回弹量的机理,并使用数值模拟的方法分析了压印深度和压印宽度这两个压印工艺的重要参数对压印力及回弹角的影响及如何正确地选择这两个参数来有效地应用压印工艺控制弯曲回弹。
薄带料胀形工艺的研究。使用物理实验与有限元分析方法相结合的方法,研究薄带料厚向尺寸的变化对其胀形性能的影响;并通过实验数据与理论计算的对比,讨论了应用Swift分散性失稳和Hill集中性失稳两种破裂失稳模型分析薄带料胀形成形极限的合理性。最后研究了润滑条件对不锈钢薄带料的胀形性能的影响,讨论了摩擦系数的变化对带料胀形性能、塑性变形区的范围、带料失稳破裂的位置的影响。