紫铜箔材激光冲击微胀形/微冲孔工艺尺度效应实验研究
发布时间：2021-07-12 14:53
微型零件的广泛应用推动了微制造技术的发展,其中具有高效率、高加工精度等技术优势的激光冲击微成形成为研究热点之一。激光冲击微成形是利用冲击波力效应使材料在高应变率下发生塑性变形以获得微型零件。随着零件的微型化,其特征尺寸由宏观尺度减小到微观尺度,尺度效应的出现使材料的力学性能不同于宏观尺寸下材料的力学性能,导致材料的塑性变形行为呈现出特殊的现象,影响微成形工艺过程和成形质量。因此,研究激光冲击微成形中的尺度效应问题对于明确尺度参数作用规律和提升微成形件质量具有重要的理论意义。本文采用实验的方法研究了激光冲击直接/间接微胀形和激光冲击直接/间接微冲孔中尺度效应、激光功率密度和橡胶对微成形质量的影响。主要工作及结论如下:（1）在激光冲击直接微胀形中,选择最大胀形高度、板厚分布、显微硬度、晶粒尺寸和表面形貌为微胀形件成形质量指标。以经过退火处理50μm的T2紫铜箔材为研究对象,分析了晶粒尺度效应和激光功率密度对微胀形件成形质量的影响,研究发现随着晶粒尺寸增加,提高了微胀形件的最大胀形高度,降低了板厚和显微硬度,而且板厚的显微硬度分布不均匀,增大了晶粒细化程度,但表面仍趋于粗化;随着激光功率密度...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１典型微型零件［３］??
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国内外学者先后研宄了激光冲击微胀形［１６］、微冲孔Ｍ、微弯曲Ｍ和微??压印ｎ９］等其他工艺，并成功应用于银、铜、铝、钢、钛等常用金属材料的微成形??中，如图１－３所示为利用激光冲击微压印工艺获得经典零件图，显示了激光冲击??微成形良好的工艺适应性。本文主要研宄激光冲击微胀形和激光冲击微冲孔工艺??中尺度效应对微成形制件成形质量的影响。??＿晒＿??Ｍｓｉｍｕｍｓｍｒｎ?ｉｍｉｍｍｉｉｌｋＢ?＿＿＿＿＿??圓圓ｌｌｌｉ］??图１－３激光冲击微压印零件３Ｄ纳米结构ＳＥＭ图像［１９］??（Ａ）?Ａｇ－纳米金字塔（Ｂ）?Ａｇ－压印网格（Ｃ）纳米棒??（Ｄ）冷轧铝箔纳米级压印阵列（Ｅ）?Ｖ形槽（Ｆ）?Ｔｉ薄膜纳米管阵列??１．２．２激光冲击间接成形??依据冲击波压力是否通过传力介质作用成形材料表面，激光冲击微成形分为??直接成形和间接成形。通过借鉴飞片／软模等传力介质在宏观塑性成形或传统微??成形中的良好应用，研宄者又进一步将这种方法应用于激光冲击微成形中，因此??３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]塑性微成形技术研究进展[J]. 单德彬,徐杰,王春举,郭斌. 中国材料进展. 2016(04)
[2]激光冲击软模大面积微弯曲成形方法[J]. 王霄,张迪,顾春兴,沈宗宝,刘会霞. 光学精密工程. 2014(09)
[3]激光冲击驱动飞片成形性能[J]. 周建忠,戴磊,黄舒,孟宪凯,王霄,刘会霞. 光学精密工程. 2014(07)
[4]激光冲击成形研究进展[J]. 季忠,刘韧,孙胜. 激光与光电子学进展. 2010(06)
[5]板材脉冲激光微冲击成形技术及研究现状[J]. 郑超,孙胜,季忠,王巍. 塑性工程学报. 2009(04)
[6]冲击波在多层结构中的传播[J]. 盖京波,王善,杨世全. 火力与指挥控制. 2007(03)
[7]激光冲击约束层和吸收层的研究[J]. 张凌峰,张永康,任旭东,冯爱新. 农业机械学报. 2007(01)
[8]微细塑性成形研究进展[J]. 李经天,董湘怀,黄菊花. 塑性工程学报. 2004(04)
博士论文
[1]激光驱动飞片加载金属箔板间接冲击微成形研究[D]. 刘会霞.江苏大学 2011
[2]激光冲击微成形工艺数值模拟及其实验研究[D]. 郑超.山东大学 2011
[3]微塑性成形机理及精密微塑性体积成形装置研究[D]. 王春举.哈尔滨工业大学 2007
[4]典型爆炸载荷下柱壳结构的冲击响应和破坏研究[D]. 范书群.中国科学技术大学 2007
硕士论文
[1]铜箔/开孔不锈钢板激光冲击铆接实验研究[D]. 王建峰.山东大学 2017
[2]激光柔性冲击金属箔板微胀形研究[D]. 孙先庆.江苏大学 2017
[3]激光柔性动态冲击成形微碟形零件的研究[D]. 沙朝飞.江苏大学 2017
[4]激光冲击表面微造型的理论和实验研究[D]. 宣婷.江苏大学 2016
[5]SUS304不锈钢箔微冲裁尺寸效应研究[D]. 李明星.哈尔滨工业大学 2011
本文编号：3280123
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１典型微型零件［３］??
Ｘ?Ｆｏｒｎｎａｄ?ｃｕｐ＾＾??＾／ｔｈｅ?ｓａｍｐｌｅｅｒｆ?Ｆｊｇ?／，？’？?ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?，／ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?／?ｐｏｉｎｔ??图１－２激光冲击微成形示意图［１２１??随后，国内外学者先后研宄了激光冲击微胀形［１６］、微冲孔Ｍ、微弯曲Ｍ和微??压印ｎ９］等其他工艺，并成功应用于银、铜、铝、钢、钛等常用金属材料的微成形??中，如图１－３所示为利用激光冲击微压印工艺获得经典零件图，显示了激光冲击??微成形良好的工艺适应性。本文主要研宄激光冲击微胀形和激光冲击微冲孔工艺??中尺度效应对微成形制件成形质量的影响。??＿晒＿??Ｍｓｉｍｕｍｓｍｒｎ?ｉｍｉｍｍｉｉｌｋＢ?＿＿＿＿＿??圓圓ｌｌｌｉ］??图１－３激光冲击微压印零件３Ｄ纳米结构ＳＥＭ图像［１９］??（Ａ）?Ａｇ－纳米金字塔（Ｂ）?Ａｇ－压印网格（Ｃ）纳米棒??（Ｄ）冷轧铝箔纳米级压印阵列（Ｅ）?Ｖ形槽（Ｆ）?Ｔｉ薄膜纳米管阵列??１．２．２激光冲击间接成形??依据冲击波压力是否通过传力介质作用成形材料表面，激光冲击微成形分为??直接成形和间接成形。通过借鉴飞片／软模等传力介质在宏观塑性成形或传统微??成形中的良好应用，研宄者又进一步将这种方法应用于激光冲击微成形中，因此??３
国内外学者先后研宄了激光冲击微胀形［１６］、微冲孔Ｍ、微弯曲Ｍ和微??压印ｎ９］等其他工艺，并成功应用于银、铜、铝、钢、钛等常用金属材料的微成形??中，如图１－３所示为利用激光冲击微压印工艺获得经典零件图，显示了激光冲击??微成形良好的工艺适应性。本文主要研宄激光冲击微胀形和激光冲击微冲孔工艺??中尺度效应对微成形制件成形质量的影响。??＿晒＿??Ｍｓｉｍｕｍｓｍｒｎ?ｉｍｉｍｍｉｉｌｋＢ?＿＿＿＿＿??圓圓ｌｌｌｉ］??图１－３激光冲击微压印零件３Ｄ纳米结构ＳＥＭ图像［１９］??（Ａ）?Ａｇ－纳米金字塔（Ｂ）?Ａｇ－压印网格（Ｃ）纳米棒??（Ｄ）冷轧铝箔纳米级压印阵列（Ｅ）?Ｖ形槽（Ｆ）?Ｔｉ薄膜纳米管阵列??１．２．２激光冲击间接成形??依据冲击波压力是否通过传力介质作用成形材料表面，激光冲击微成形分为??直接成形和间接成形。通过借鉴飞片／软模等传力介质在宏观塑性成形或传统微??成形中的良好应用，研宄者又进一步将这种方法应用于激光冲击微成形中，因此??３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]塑性微成形技术研究进展[J]. 单德彬,徐杰,王春举,郭斌. 中国材料进展. 2016(04)
[2]激光冲击软模大面积微弯曲成形方法[J]. 王霄,张迪,顾春兴,沈宗宝,刘会霞. 光学精密工程. 2014(09)
[3]激光冲击驱动飞片成形性能[J]. 周建忠,戴磊,黄舒,孟宪凯,王霄,刘会霞. 光学精密工程. 2014(07)
[4]激光冲击成形研究进展[J]. 季忠,刘韧,孙胜. 激光与光电子学进展. 2010(06)
[5]板材脉冲激光微冲击成形技术及研究现状[J]. 郑超,孙胜,季忠,王巍. 塑性工程学报. 2009(04)
[6]冲击波在多层结构中的传播[J]. 盖京波,王善,杨世全. 火力与指挥控制. 2007(03)
[7]激光冲击约束层和吸收层的研究[J]. 张凌峰,张永康,任旭东,冯爱新. 农业机械学报. 2007(01)
[8]微细塑性成形研究进展[J]. 李经天,董湘怀,黄菊花. 塑性工程学报. 2004(04)
博士论文
[1]激光驱动飞片加载金属箔板间接冲击微成形研究[D]. 刘会霞.江苏大学 2011
[2]激光冲击微成形工艺数值模拟及其实验研究[D]. 郑超.山东大学 2011
[3]微塑性成形机理及精密微塑性体积成形装置研究[D]. 王春举.哈尔滨工业大学 2007
[4]典型爆炸载荷下柱壳结构的冲击响应和破坏研究[D]. 范书群.中国科学技术大学 2007
硕士论文
[1]铜箔/开孔不锈钢板激光冲击铆接实验研究[D]. 王建峰.山东大学 2017
[2]激光柔性冲击金属箔板微胀形研究[D]. 孙先庆.江苏大学 2017
[3]激光柔性动态冲击成形微碟形零件的研究[D]. 沙朝飞.江苏大学 2017
[4]激光冲击表面微造型的理论和实验研究[D]. 宣婷.江苏大学 2016
[5]SUS304不锈钢箔微冲裁尺寸效应研究[D]. 李明星.哈尔滨工业大学 2011
本文编号：3280123
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