本文關(guān)鍵詞：板材表面微溝槽滾壓成形工藝研究

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【摘要】：板材表面微溝槽作為一種典型的表面功能微結(jié)構(gòu),具有減阻、超疏水、耐磨損等特殊功能,使得其在航空航海裝備、新能源裝備、微型電子原件與電池系統(tǒng)等諸多領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。板材表面微溝槽滾壓成形技術(shù)是一種高效率、低成本的表面微溝槽成形方法,可實(shí)現(xiàn)板材表面微特征結(jié)構(gòu)的大批量制造。本文對(duì)Roll-to-roll(輥對(duì)輥方式)滾壓成形板材表面微溝槽進(jìn)行研究,利用ABAQUS建立有限元模型,對(duì)不同工藝條件下表面溝槽成形過程進(jìn)行數(shù)值分析。設(shè)計(jì)制造了帶柔性支承輥滾壓成形裝置,對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行可靠性分析,并進(jìn)行滾壓成形實(shí)驗(yàn)研究。本文的具體內(nèi)容如下:(1)分析了滾壓成形時(shí)板材變形規(guī)律,對(duì)成形過程中板材的咬入,前滑現(xiàn)象,彎曲變形等情況進(jìn)行理論說明,同時(shí)給出板材滾壓成形力的計(jì)算方法。(2)對(duì)不同寬度的板材進(jìn)行滾壓成形數(shù)值模擬,利用歸納法分析滾壓成形時(shí)板材橫向變形規(guī)律,同時(shí)分析了板材厚度變化與縱向變形的規(guī)律。對(duì)不同溫度下的板材成形進(jìn)行數(shù)值模擬,得出高溫下成形所需滾壓成形力減小,溝槽變形增加,通過合理控制成形溫度有利于板材表面微溝槽的成形。(3)建立不同輥上溝槽間距的有限元模型,分析在輥上溝槽間距不同的條件下,溝槽成形深度,板材減薄變化規(guī)律。利用圓弧曲線公式對(duì)成形件中部縱向上節(jié)點(diǎn)連線進(jìn)行擬合,以比較擬合曲線的曲率半徑大小作為板材彎曲程度評(píng)價(jià)方法,并對(duì)不同溝槽間距的成形件進(jìn)行板材彎曲變形分析。對(duì)比分析了輥縫間距、板材厚度、工作輥直徑等參數(shù)對(duì)溝槽成形深度,板材減薄量以及板材彎曲變形的影響。分析了兩種板材表面微溝槽異步滾壓成形方法,結(jié)果表明:通過合理控制上下輥的線速度差能夠增加板材表面溝槽成形深度,減小板材的縱向彎曲,同時(shí)能夠減小滾壓成形力。(4)設(shè)計(jì)帶柔性支撐輥的滾壓成形裝置,利用數(shù)值模擬方法對(duì)裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)分析,驗(yàn)證了裝置的可靠性。進(jìn)行不同板材寬度,不同板厚,不同下壓量等條件的滾壓成形實(shí)驗(yàn),對(duì)成形前后的板材進(jìn)行厚度與寬度測(cè)量,分析了板材變形規(guī)律以及下壓量與板材彎曲與溝槽成形深度的關(guān)系。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG306

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本文編號(hào)：1168014