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金属薄板渐进成形的微观变形机制分析

发布时间:2021-10-18 07:05
  作为板料成形领域的“3D打印”技术,渐进成形是一种先进灵活的薄壁件原型制造技术。该工艺利用标准的工具头,可以将板料成形出不同形状的工件。由于局部成形和增量变形的特点,渐进成形可以实现传统冲压成形无法达到的成形性能。因此,板料渐进成形技术适合用于汽车、航天和医学领域的小批量或定制化薄壁金属件的制作。目前渐进成形的研究主要关注其宏观的工艺优化和工业应用探索,关于渐进成形微观机制的研究较少。为了从微观角度揭示板料渐进成形的变形机理,本文在国家自然科学基金面上项目(51675332)和国家自然科学基金委员会-中国航天科技集团公司航天先进制造技术研究联合基金资助项目(U1737210)的支持下,通过先进的材料组织与结构表征技术,全面地研究了板料渐进成形微观组织变化,同时完成了成形件的常规力学性能测试。综合微观组织和力学性能,提出了渐进成形晶粒细化机制和位错结构模型,主要研究成果如下:1.利用扫描电子显微镜中的背散射电子衍射技术,探究了典型深冲钢板DC05多道次渐进成形件的晶粒尺寸变化。通过分析不同道次的晶粒尺寸发现:随着渐进成形道次的增加,晶粒尺寸细化更显著,晶粒尺寸为20μm的原始晶粒在七道次... 

【文章来源】:上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:76 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

金属薄板渐进成形的微观变形机制分析


渐进成形原理图

原理图,旋压成形


图 1-1 渐进成形原理图[10]hematic representation of incremental sheets form进成形工艺的特点是对材料逐渐施加塑通常,金属板料的边缘被夹板固定在成形将模型二维离散化。成形工具头沿着离具头与成形板料只发生局部接触。随着得到成形工件。进成形工艺[12]。为了生产轴对称工件,通常被分为两种不同的类型:传统旋压具头逐渐在顶杆上成形工件。工具头在以手动或机械操作,而且在这个过程中机床。尽管旋压工具的成本很低,但是生产中经济可行。如图 1-2 所示,传统的情况下,工具施加的变形模式是拉伸。

示意图,渐进成形,单点,示意图


图 1-3 单点渐进成形示意图[13]c representation of a typical incremental she渐进成形工艺的变体,该技术利用同步运动。局部加热区域增加了成加了能量消耗,需要匹配相应的安一种无工具头支撑的渐进成形工艺点是高度的灵活性,成本低,表面于其他基于工具头支撑的渐进成形可以分为三类:(1)单点渐进成形,。这些分类将在接下来分别详细介绍边缘被固定,板料底部没有支撑的状的工件。这一过程可以带或不带状,如图 1-3。单点渐进成形是渐进

【参考文献】:
期刊论文
[1]Mechanical Properties and Microstructure Evolution of AA1100 Aluminum Sheet Processed by Accumulative Press Bonding Process[J]. Amir Mostafapor,Vahid Mohammadinia.  Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2016(08)
[2]金属板材分层渐进成形技术及其有限元模拟[J]. 刘杰,莫健华,黄树槐.  塑性工程学报. 2001(02)

博士论文
[1]面心立方金属中形变位错结构的研究[D]. 魏绎郦.清华大学 2011



本文编号:3442449

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