近年來(lái),微電子和微機(jī)電系統(tǒng)的快速發(fā)展對(duì)高性能的金屬微型零件提出更高要求,零件結(jié)構(gòu)微型化及其功能復(fù)合化成為發(fā)展趨勢(shì)。復(fù)層金屬作為新型復(fù)合材料,因具有成本低廉、綜合性能優(yōu)良等優(yōu)勢(shì)在微電子和微機(jī)電系統(tǒng)領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。因此迫切需要開發(fā)高效率、低成本、高精度的微型零件微細(xì)制造技術(shù)。塑性微成形技術(shù)相對(duì)于其它微細(xì)加工技術(shù)具有成本低、工藝簡(jiǎn)單、精度高等優(yōu)點(diǎn)。然而,當(dāng)微型零件的尺寸或特征尺寸處于介觀尺度時(shí),其塑性變形行為和宏觀尺度存在較大區(qū)別,出現(xiàn)了尺度效應(yīng)現(xiàn)象。同時(shí)由于復(fù)層金屬的引入,其特殊性能與尺度效應(yīng)的耦合使得其塑性變形更加復(fù)雜,導(dǎo)致通過塑性微成形技術(shù)制造微型零件變得更加困難。因此如何通過塑性微成形技術(shù)高質(zhì)量、低成本地制造復(fù)層金屬微型零件是目前迫切需要解決的關(guān)鍵問題。本文首先建立了考慮流動(dòng)應(yīng)力尺度效應(yīng)的銅/鎳復(fù)層箔微流道軟模成形有限元模型,分析了微流道軟模成形變形過程和應(yīng)力應(yīng)變特點(diǎn),研究了材料參數(shù)和模具結(jié)構(gòu)對(duì)微流道成形質(zhì)量的影響,在此基礎(chǔ)上,分析了雙極板軟模微成形變形特點(diǎn)和成形質(zhì)量。模擬結(jié)果顯示,微流道成形分為基本成形階段和貼模階段,模具深寬比對(duì)成形質(zhì)量有很大的影響,深寬比為0.5時(shí)微流道成... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：100 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

軟模成形原理

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析.1 金屬雙極板軟模微成形工藝研究現(xiàn)狀在剛模沖壓中，凸凹模都是剛性模具，通過沖壓成形得到想要的幾何形軟模成形中，只有一個(gè)剛性模具，如圖 1-1 所示，通常剛性模具置于板，獲得設(shè)計(jì)的零件輪廓，在板料上方是軟模，軟模上方則是剛性沖頭。剛性沖頭施加載荷，使軟模變形并傳遞壓力，薄板在壓力的作用下，慢剛性模具，最終得到與凹模輪廓一致的形狀。目前通過軟模成形工藝制板是一個(gè)研究熱點(diǎn)，并且已經(jīng)獲得了一些研究成果。

圖 1-3 典型液壓成形模具[16]圖 1-4 液壓脹形與壓力焊成形原理[19]（2）輥壓成形工藝上海交通大學(xué)[20]發(fā)明了基于輥壓成形的質(zhì)子交換膜燃料電池金屬雙極造方法，成形原理如圖 1-5 和圖 1-6 所示。該工藝可以在一條生產(chǎn)線上完極板流道的制造以及雙極板的連接、尺寸精整和雙極板剪切沖裁，可以避極板連接時(shí)產(chǎn)生的重新定位誤差。但是由于在輥壓過程中板材受力面積，容易產(chǎn)生翹曲變形，增加制造輥?zhàn)拥碾y度，并最終影響雙極板的成形質(zhì)精度。圖 1-5 單極板輥壓成形[20]圖 1-6 雙極板輥壓成形[20]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]質(zhì)子交換膜燃料電池金屬雙極板制備工藝研究進(jìn)展[J]. 張嘉波,唐普洪,許來(lái)濤,豐崇友,張智明.  輕工機(jī)械. 2016(06)
[2]激光沖擊軟模大面積微彎曲成形方法[J]. 王霄,張迪,顧春興,沈宗寶,劉會(huì)霞.  光學(xué)精密工程. 2014(09)
[3]質(zhì)子交換膜燃料電池金屬雙極板制造方法綜述[J]. 吳海華,劉富林,李廳,黃川.  電源技術(shù). 2014(08)
[4]微型燃料電池304不銹鋼雙極板累積成形研究[J]. 吳俊峰,王勻,朱凱,陳萬(wàn)榮,尹必峰,張園園.  鍛壓技術(shù). 2014(04)
[5]質(zhì)子交換膜燃料電池概述[J]. 吳冰,湯松臻.  科技與企業(yè). 2013(20)
[6]數(shù)值模擬的雙層金屬板拉深成形工藝研究[J]. 時(shí)豐兵,趙學(xué)智,夏琴香,余鉅,馮劍勇.  現(xiàn)代制造工程. 2012(02)
[7]雙金屬板拉深性能影響因素的模擬及分析[J]. 鄒冬平,劉勇.  鍛壓技術(shù). 2008(02)
[8]金屬薄板微成形技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 單德彬,郭斌,周健.  塑性工程學(xué)報(bào). 2007(03)
[9]微成形技術(shù)在塑性加工中的應(yīng)用研究[J]. 王勻,周建忠,戴亞春,許楨英.  鍛壓技術(shù). 2005(06)
[10]不銹鋼/鋁復(fù)合板的成形性能研究[J]. 周俊杰,龐玉華,蘇曉莉.  輕合金加工技術(shù). 2005(09)

博士論文
[1]金屬雙極板電磁微成形工藝研究[D]. 趙慶娟.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015

碩士論文
[1]銅/鎳復(fù)層箔微拉伸塑性變形行為研究[D]. 耿芳芳.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]燃料電池金屬極板沖壓過程有限元模擬及工藝優(yōu)化[D]. 魏曦.武漢理工大學(xué) 2010
[3]鋼/鋁復(fù)合板變形規(guī)律和性能的研究[D]. 李民權(quán).湖南大學(xué) 2009
[4]微拉深工藝的實(shí)驗(yàn)研究及計(jì)算機(jī)模擬[D]. 席慶標(biāo).上海交通大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3044268