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随着电子工业和微机电系统的快速发展,微型零件在微电子、微机械、航空航天、医疗器械、生物技术、国防军事等许多应用领域的需求日益增多。零件微型化对其生产成本、成形质量及生产效率提出了更高的要求,从而促进微塑性成形技术的研究和发展。微冲裁及微拉深成形技术作为微塑性成形技术中重要的塑性加工方法,具有低成本、高效率的优势,十分适合于微型零件的批量生产。然而随着微型零件的应用越来越广范,单一的微塑性成形工艺不能满足其高质量高效率的生产要求,因此开展了微冲裁/冲压复合成型技术研究。针对小型化高精度微小碟形件加工中存在的零件特征结构位置偏差大、加工效率低等问题,将微冲裁与微拉深两种成形工艺进行复合,合并加工工序,在一次冲裁行程中完成浅半球拉深、冲孔及落料三个过程,可减少分步成形所带来的多次定位安装误差、加工工时及模具的制造成本,从而降低微小碟形件特征结构的位置偏差,实现微小碟形件的高精度高效率加工,同时复合成型易于保证零件特征尺寸的一致性。通过T2紫铜箔的单向微拉伸试验,对微塑性成形过程中出现的尺寸效应现象进行研究,试验结果表明随着T2紫铜箔厚度的减小,其抗拉强度及延伸率呈现先减小后增大的变化趋势,表现出显著的尺寸效应现象。采用ABAQUS软件对微小碟形件的成形过程进行了有限元模拟,浅半球微拉深及微冲裁过程均是高度复杂的非线性问题,选择Explicit求解器进行求解。研究了有无压边力对微拉深过程的影响,结果显示两种压边方式下成形的零件厚度变化基本无差异,均未出现起皱和破裂等缺陷,表明无论是否存在压边力,均可以采用带底凹模一次拉深成形质量良好的浅半球类零件。基于微拉深有限元模拟结果,对微冲裁过程进行有限元模拟,结果显示微冲裁过程及断面特征与宏观冲裁相似,但由于微冲裁的间隙非常小,使得间隙区域静水压力增大,金属塑性变好,断面质量有所改善;随着冲裁间隙和模具刃口圆角的减小,冲裁力增大,但过大或过小的冲裁间隙及模具刃口圆角都使得断面质量变差。在微小碟形件成形过程有限元分析的基础上,对冲裁力、拉深力等相关力及凸、凹模间隙等冲裁工艺参数进行了计算,设计了微冲裁/冲压复合成型模具,利用聚氨酯橡胶作为弹性元件提供成形过程中顺序实现拉深、冲孔、落料三个过程所需要的力,并对关键参数进行了校核,为保证冲裁过程的顺利进行提供了依据。