特细钢丝的冲击式超声振动拉拔研究

发布时间：2021-10-26 09:06

　　金刚线（金刚石线锯）是借助电镀工艺或者树脂结合的方法,将金刚石磨粒固定在金属细丝表面得到的一种新型切割工具,主要用途是在光伏行业中将硅锭切割成一定厚度的若干硅片。然而由于其超细的母线材料难加工、易破断,已经成为制约太阳能发电行业发展的主要技术瓶颈之一,因此探索一种新的母线加工工艺已经迫在眉睫。有研究表明,在丝材拉制时叠加超声波可以显著减小拉拔力、优化拉拔工艺并提高成品表面品质,所以将这种方法应用到金刚线母线拉制过程可能会产生较好的效果。因此,本文参考超声钻探采样的思路,提出并设计了一种冲击式超声振动拉拔的加工方法,即模具在换能器端面的冲击下使丝材发生塑性变形,并对拉丝过程进行了宏观和微观的分析。从宏观上,本文首先对特细钢丝的冲击式超声振动拉拔进行了显式动力学分析,模拟了模具与变幅杆的碰撞过程以及特细丝与模具的接触行为。利用ANSYS LS-DYNA软件建立了特细钢丝、模具和部分变幅杆的四分之一有限元模型,然后借助LS-PREPOST软件完成后处理,得到了丝材拉拔力以及不同振幅下模具与变幅杆冲击力的数据,并且绘制出特细钢丝塑性变形的应力云图。从微观上,在原子角度对特细钢丝的成形过程做出了... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

施加超声与不施加超声的拉拔力变化曲线

常规拉拔与轴向、径向振动下的拉拔力及应力应变云图如图1-2 所示。a) 拉拔力与速度的关系曲线 b) 常规拉拔的应力分布图c) 轴向超声拉拔应力分布云图 d) 径向超声振动的应力分布云图图 1-2 不同拉拔条件下的拉拔力变化与应力分布图[30]2005 年西班牙 Camacho[31]等人建立了施加反拉力的丝材常规拉拔有限元模型，探究了不同反拉力数值对于拉拔过程的作用效果，并将仿真结果与切块法以及文献记载的实验数据相互对比，该研究表明施加反拉力能够降低接触应力从而提高模具寿命，且应力峰值位于模具入口处。1.3.3 国外超声拉拔的实验研究1996 年德国学者 Siegert[32]使用 22kHz 纵向超声波进行奥氏体不锈钢丝

弹塑性立方模型及其变形示意图

【参考文献】：
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本文编号：3459232