微型热管挤压模具分流模芯微细电火花加工工艺研究
发布时间：2022-12-09 23:34
随着新一代卫星向高分辨率、高精度以及微型化的方向发展,卫星的有效载荷高度集成,局部热流密度急剧增加,使星用电子设备的寿命大幅降低,微型热管在电子器件散热方面得到广泛应用。为了满足微型热管低成本、大批量的生产需求,微型热管的加工普遍采用金属微挤压成形技术,其中分流模芯作为形成热管内腔形状的关键组件,其高精度加工对于微型热管的高质量制造具有重要意义。本文通过分析分流模芯的结构特征,采用组合装配的加工方案,把分流模芯分为类齿轮、模芯杆两部分进行加工,其中类齿轮宽2.84mm、长7mm、深宽比较大、尺寸较小、加工精度要求高,是分流模芯的主要加工难点。首先利用有限元软件ANSYS建立了V40钨钢微细电火花线切割加工的温度场仿真模型,基于仿真模型分析材料特性和放电点集中对加工过程材料去除率和温度场的影响,并引入“生死单元技术”得到脉冲放电的蚀除效果。仿真实验发现V40钨钢的高熔点使得单脉冲的材料去除量较小,而放电点位置集中时,材料去除率较低,同时由于残留温度场的影响,加工区域的高温区域较长。针对类齿轮的加工稳定性问题,进行了微细电火花线切割加工的基础实验研究,首先分析了电参数、电极丝张力、进给速度...
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源及研究的背景和意义
1.1.1 课题来源
1.1.2 课题研究的背景和意义
1.2 国内外研究现状及分析
1.2.1 微模具加工现状及分析
1.2.2 大厚度微细电火花线切割加工现状及分析
1.2.3 放电点位置检测研究现状及分析
1.3 国内外文献综述
1.4 本文的主要研究内容
第2章 分流模芯加工工艺方案设计及基础理论研究
2.1 分流模芯微细电火花加工工艺方案设计
2.1.1 分流模芯的结构特征分析
2.1.2 分流模芯的加工工艺流程设计
2.2 V40钨钢微细电火花线切割加工温度场分析
2.2.1 温度场分析基本理论
2.2.2 连续脉冲放电过程放电点位置分布研究
2.2.3 模型的建立与网格划分
2.2.4 加载及求解
2.2.5 仿真结果及分析
2.3 V40钨钢微细电火花线切割加工放电集中仿真
2.3.1 放电点位置的选择
2.3.2 仿真结果及分析
2.4 本章小结
第3章 类齿轮微细电火花线切割加工工艺研究
3.1 类齿轮微细电火花线切割加工基础实验研究
3.1.1 实验装置及材料特性
3.1.2 电参数微细电火花线切割加工性能的影响
3.1.3 电极丝张力对加工性能的影响
3.1.4 进给速度对加工性能的影响
3.2 类齿轮微细电火花线切割加工放电点分布
3.2.1 放电点分布检测原理
3.2.2 放电点分布检测装置搭建
3.2.3 微细电火花线切割放电点分布的评价
3.2.4 基于放电点分布均匀度的工艺优化
3.3 基于NSGA-II多目标优化算法的工艺参数优化
3.3.1 正交试验
3.3.2 工艺优化数学回归模型
3.3.3 类齿轮电火花线切割多目标工艺参数优化研究
3.3.4 实验验证及讨论
3.4 本章小结
第4章 基于组合微细电火花加工的分流模芯加工技术
4.1 类齿轮微细电火花线切割加工实验
4.1.1 实验装置及加工条件
4.1.2 参数化建模及数控加工代码生成
4.1.3 加工间隙补偿
4.1.4 加工结果及分析
4.2 齿轮轴微细电火花铣削加工工艺研究
4.2.1 铣削加工定位误差及夹具设计
4.2.2 分层厚度对铣削过程的影响
4.2.3 工具电极损耗及补偿
4.2.4 类齿轮轴铣削加工及结果分析
4.3 分流模芯装配结果分析
4.3.1 模芯杆的加工及分析
4.3.2 分流模芯的装配加工
4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]大厚度工件电火花线切割加工多次切割腰鼓度成因研究[J]. 李凌铃,刘志东,闫昊,黄加林. 电加工与模具. 2016(04)
[2]电火花加工装备国内外研究现状[J]. 顾琳. 航空制造技术. 2015(16)
[3]往复走丝电火花线切割机床的发展动态[J]. 周添,王一平. 电加工与模具. 2008(05)
[4]微型热管的研究进展[J]. 刘一兵,黄新民,刘国华,刘安宁. 低温与超导. 2008(02)
[5]基于ANSYS的超声振动辅助气中放电加工材料去除率计算[J]. 段彩云,张建华,朱耀明,徐明刚,李丽. 工具技术. 2006(05)
[6]变温下NiTi合金相变热力学特征[J]. 田青超,吴建生. 上海交通大学学报. 2001(05)
博士论文
[1]集成式微细电火花加工系统及其应用研究[D]. 耿雪松.哈尔滨工业大学 2014
[2]微小孔及阵列孔微细电火花加工的若干基础问题研究[D]. 解宝成.哈尔滨工业大学 2013
[3]微细电火花集成加工技术的研究[D]. 禇旭阳.哈尔滨工业大学 2010
[4]UV-LIGA-微细电火花加工组合制造技术基础研究[D]. 明平美.南京航空航天大学 2006
硕士论文
[1]气体及水雾中电火花线切割薄板实验及仿真研究[D]. 高金鹏.哈尔滨理工大学 2017
[2]绞合电极丝电火花线切割基础研究[D]. 杨超.南京航空航天大学 2016
[3]多线电极微细电解加工技术研究[D]. 李鹏.南京航空航天大学 2016
[4]微齿轮模具的微细电火花线切割加工技术研究[D]. 陈祥.哈尔滨工业大学 2015
[5]铝型材挤压过程模拟及模具优化设计[D]. 张允继.合肥工业大学 2015
[6]复杂回转结构的微细电火花线切割加工技术研究[D]. 郭程.哈尔滨工业大学 2014
[7]基于应用的镁合金型材有限元分析及其成型模具参数设计[D]. 刘家臻.天津大学 2012
[8]大厚度高效电火花线切割加工关键技术的研究[D]. 刘金程.哈尔滨工业大学 2011
[9]电火花放电通道的理论分析与放电间隙测试研究[D]. 薛锐.上海交通大学 2011
[10]微细电火花加工微能脉冲电源的研究[D]. 林涛.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3715593
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源及研究的背景和意义
1.1.1 课题来源
1.1.2 课题研究的背景和意义
1.2 国内外研究现状及分析
1.2.1 微模具加工现状及分析
1.2.2 大厚度微细电火花线切割加工现状及分析
1.2.3 放电点位置检测研究现状及分析
1.3 国内外文献综述
1.4 本文的主要研究内容
第2章 分流模芯加工工艺方案设计及基础理论研究
2.1 分流模芯微细电火花加工工艺方案设计
2.1.1 分流模芯的结构特征分析
2.1.2 分流模芯的加工工艺流程设计
2.2 V40钨钢微细电火花线切割加工温度场分析
2.2.1 温度场分析基本理论
2.2.2 连续脉冲放电过程放电点位置分布研究
2.2.3 模型的建立与网格划分
2.2.4 加载及求解
2.2.5 仿真结果及分析
2.3 V40钨钢微细电火花线切割加工放电集中仿真
2.3.1 放电点位置的选择
2.3.2 仿真结果及分析
2.4 本章小结
第3章 类齿轮微细电火花线切割加工工艺研究
3.1 类齿轮微细电火花线切割加工基础实验研究
3.1.1 实验装置及材料特性
3.1.2 电参数微细电火花线切割加工性能的影响
3.1.3 电极丝张力对加工性能的影响
3.1.4 进给速度对加工性能的影响
3.2 类齿轮微细电火花线切割加工放电点分布
3.2.1 放电点分布检测原理
3.2.2 放电点分布检测装置搭建
3.2.3 微细电火花线切割放电点分布的评价
3.2.4 基于放电点分布均匀度的工艺优化
3.3 基于NSGA-II多目标优化算法的工艺参数优化
3.3.1 正交试验
3.3.2 工艺优化数学回归模型
3.3.3 类齿轮电火花线切割多目标工艺参数优化研究
3.3.4 实验验证及讨论
3.4 本章小结
第4章 基于组合微细电火花加工的分流模芯加工技术
4.1 类齿轮微细电火花线切割加工实验
4.1.1 实验装置及加工条件
4.1.2 参数化建模及数控加工代码生成
4.1.3 加工间隙补偿
4.1.4 加工结果及分析
4.2 齿轮轴微细电火花铣削加工工艺研究
4.2.1 铣削加工定位误差及夹具设计
4.2.2 分层厚度对铣削过程的影响
4.2.3 工具电极损耗及补偿
4.2.4 类齿轮轴铣削加工及结果分析
4.3 分流模芯装配结果分析
4.3.1 模芯杆的加工及分析
4.3.2 分流模芯的装配加工
4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]大厚度工件电火花线切割加工多次切割腰鼓度成因研究[J]. 李凌铃,刘志东,闫昊,黄加林. 电加工与模具. 2016(04)
[2]电火花加工装备国内外研究现状[J]. 顾琳. 航空制造技术. 2015(16)
[3]往复走丝电火花线切割机床的发展动态[J]. 周添,王一平. 电加工与模具. 2008(05)
[4]微型热管的研究进展[J]. 刘一兵,黄新民,刘国华,刘安宁. 低温与超导. 2008(02)
[5]基于ANSYS的超声振动辅助气中放电加工材料去除率计算[J]. 段彩云,张建华,朱耀明,徐明刚,李丽. 工具技术. 2006(05)
[6]变温下NiTi合金相变热力学特征[J]. 田青超,吴建生. 上海交通大学学报. 2001(05)
博士论文
[1]集成式微细电火花加工系统及其应用研究[D]. 耿雪松.哈尔滨工业大学 2014
[2]微小孔及阵列孔微细电火花加工的若干基础问题研究[D]. 解宝成.哈尔滨工业大学 2013
[3]微细电火花集成加工技术的研究[D]. 禇旭阳.哈尔滨工业大学 2010
[4]UV-LIGA-微细电火花加工组合制造技术基础研究[D]. 明平美.南京航空航天大学 2006
硕士论文
[1]气体及水雾中电火花线切割薄板实验及仿真研究[D]. 高金鹏.哈尔滨理工大学 2017
[2]绞合电极丝电火花线切割基础研究[D]. 杨超.南京航空航天大学 2016
[3]多线电极微细电解加工技术研究[D]. 李鹏.南京航空航天大学 2016
[4]微齿轮模具的微细电火花线切割加工技术研究[D]. 陈祥.哈尔滨工业大学 2015
[5]铝型材挤压过程模拟及模具优化设计[D]. 张允继.合肥工业大学 2015
[6]复杂回转结构的微细电火花线切割加工技术研究[D]. 郭程.哈尔滨工业大学 2014
[7]基于应用的镁合金型材有限元分析及其成型模具参数设计[D]. 刘家臻.天津大学 2012
[8]大厚度高效电火花线切割加工关键技术的研究[D]. 刘金程.哈尔滨工业大学 2011
[9]电火花放电通道的理论分析与放电间隙测试研究[D]. 薛锐.上海交通大学 2011
[10]微细电火花加工微能脉冲电源的研究[D]. 林涛.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3715593
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3715593.html
