【摘 要】
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微型化产品的产业化需求极大地推动了微成形技术在短短十年内的迅速发展;但是,微成形中工艺系统微型化同时也带来了一系列难题,微细塑性成形技术需探索的科学与技术还很多。
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微型化产品的产业化需求极大地推动了微成形技术在短短十年内的迅速发展;但是,微成形中工艺系统微型化同时也带来了一系列难题,微细塑性成形技术需探索的科学与技术还很多。因此,探索新的微成形工艺,试图解决目前微成形存在的一些问题十分必要与迫切。本文研究的金属箔板激光动态微拉深成形就是一种新型的板料塑性成形方法,其成形机理是利用激光辐照金属材料产生的等离子体驱动飞片高速运动,加载于金属箔板上产生高压高应变率的塑性变形,从而使工件实现成形。论文首先阐述了金属箔板激光动态微拉深成形的成形机理,分析了吸收层与约束层的主要作用及其对成形性能的影响,建立了微拉深成形的中心最大位移模型及飞片加载金属箔板的速度模型;其次,针对金属箔板激光动态微拉深成形的影响因素(激光单脉冲能量、约束层厚度等)设计了实验方案,定量研究了不同条件下(激光能量、加工条件、材料性能等)金属箔板微拉深成形的变形特征,分析了不同参数时金属箔板的成形性能,实验结果表明:在现有条件下,金属箔板有着很好的成形性能;最后利用有限元分析软件对金属箔板激光动态微拉深成形过程进行了数值模拟,这也为进一步改进实验参数、建立板料变形量与各种参数之间的对应关系提供了必要的依据,模拟结果表明:数值模拟结果与实验结果大致吻合。金属箔板激光动态微拉深成形在具有加工柔性好、效率高、成形精确可控等特点,同时减少了尺寸效应的影响,一定程度地满足了批量生产的要求,因而具有较高的研究价值和良好的应用前景。
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