T2紫铜微小杯形件高分子粉末介质软模拉深成形研究

发布时间：2019-07-30 13:42

【摘要】：随着微机电系统和微系统技术的迅猛发展和快速应用,对各种微小零部件的需求急剧增加。零件的微小化使得生产加工的难度大大提高。为了能够高效、稳定的生产出质量合格的微小零件,需要研究出新的加工方法。在传统的塑性成形方法基础上产生的微拉深、微挤压和微弯曲等成形方法极大的拓展了微小零件的生产。软模成形是利用某种传压介质作为凸模或凹模来成形零件。由于在成形的过程中不需要凸模或凹模,这便大大节约了模具成本,减少了模具的制造时间。同时零件在成形的过程中避免了与刚性模具直接接触,成形的零件尺寸精度高、表面质量好。基于软模成形的优点本文提出了一种新的工艺方法来成形微小零件,即高分子粉末介质软模微拉深成形。该方法对传统板料成形的间隙没有特殊要求,一套凹模可成形出具有不同坯料长度的微小零件,显著降低了模具制造成本;可以成形出成形极限高、成形质量良好、表面质量高的微小零件。对厚度分别为0.4mm、0.2mm、0.1mm以及0.05mm的T2紫铜薄板进行了拉伸实验,得到了其真应力-应变曲线。对聚氯乙烯(PVC)、超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)以及乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)三种高分子粉末进行了压缩实验,得到了其压缩时的应力-应变曲线。用ABAQUS软件对整个拉深成形过程进行数值模拟,模拟结果发现使用PVC粉末介质进行软模微拉深成形时可以成形出质量较好的杯形件,并得到了其载荷-位移曲线。同时与刚性模具成形的模拟实验结果进行了对比。设计加工了不同的微拉深模具进行实验。实验采用了聚氯乙烯(PVC)、超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)以及乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)三种粉末作为传压介质。结果表明使用PVC粉末进行实验时,成形的杯形件的效果最好。同时研究了粉末的用量对整个实验的效果的影响。采用厚度大小为0.4mm、0.2mm、0.1mm以及0.05mm的T2紫铜作为实验材料,聚氯乙烯(PVC)粉末作为传压介质进行拉深实验。拉深比(板料直径与杯形件的直径的比值)为1.8-2.2。实验结果发现,在板料厚度为0.4mm、0.2mm以及0.1mm的时候,杯形件的成形效果很好,最大拉深比都能达到2.2。当板料厚度降至0.05mm的时候,杯形件能够基本成形但成品率较低。对杯形件的厚度进行了分析,结果表明使用PVC粉末介质成形的杯形件的厚度减薄在底部圆角处要小于刚性模具成形的杯形件。
【图文】：

图 1.2 微小阶梯件[14]图 1.3 微型齿轮[15]板微成形技术出现于上世纪九十年代，，经过二十来年的迅速发展，已逐件的重要加工方法。德国、日本、美国、英国等发达国家投入大量资源技术的研究，主要包括微冲裁、微拉深、微弯曲等方面的研究。其中已

图 1.2 微小阶梯件[14]图 1.3 微型齿轮[15]板微成形技术出现于上世纪九十年代，经过二十来年的迅速发展，已逐件的重要加工方法。德国、日本、美国、英国等发达国家投入大量资源技术的研究，主要包括微冲裁、微拉深、微弯曲等方面的研究。其中已
【学位授予单位】：深圳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG389

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本文编号：2520926