微型熱管擠壓模具分流模芯微細(xì)電火花加工工藝研究
發(fā)布時間:2022-12-09 23:34
隨著新一代衛(wèi)星向高分辨率、高精度以及微型化的方向發(fā)展,衛(wèi)星的有效載荷高度集成,局部熱流密度急劇增加,使星用電子設(shè)備的壽命大幅降低,微型熱管在電子器件散熱方面得到廣泛應(yīng)用。為了滿足微型熱管低成本、大批量的生產(chǎn)需求,微型熱管的加工普遍采用金屬微擠壓成形技術(shù),其中分流模芯作為形成熱管內(nèi)腔形狀的關(guān)鍵組件,其高精度加工對于微型熱管的高質(zhì)量制造具有重要意義。本文通過分析分流模芯的結(jié)構(gòu)特征,采用組合裝配的加工方案,把分流模芯分為類齒輪、模芯桿兩部分進(jìn)行加工,其中類齒輪寬2.84mm、長7mm、深寬比較大、尺寸較小、加工精度要求高,是分流模芯的主要加工難點(diǎn)。首先利用有限元軟件ANSYS建立了V40鎢鋼微細(xì)電火花線切割加工的溫度場仿真模型,基于仿真模型分析材料特性和放電點(diǎn)集中對加工過程材料去除率和溫度場的影響,并引入“生死單元技術(shù)”得到脈沖放電的蝕除效果。仿真實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)V40鎢鋼的高熔點(diǎn)使得單脈沖的材料去除量較小,而放電點(diǎn)位置集中時,材料去除率較低,同時由于殘留溫度場的影響,加工區(qū)域的高溫區(qū)域較長。針對類齒輪的加工穩(wěn)定性問題,進(jìn)行了微細(xì)電火花線切割加工的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究,首先分析了電參數(shù)、電極絲張力、進(jìn)給速度...
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來源及研究的背景和意義
1.1.1 課題來源
1.1.2 課題研究的背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
1.2.1 微模具加工現(xiàn)狀及分析
1.2.2 大厚度微細(xì)電火花線切割加工現(xiàn)狀及分析
1.2.3 放電點(diǎn)位置檢測研究現(xiàn)狀及分析
1.3 國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述
1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 分流模芯加工工藝方案設(shè)計及基礎(chǔ)理論研究
2.1 分流模芯微細(xì)電火花加工工藝方案設(shè)計
2.1.1 分流模芯的結(jié)構(gòu)特征分析
2.1.2 分流模芯的加工工藝流程設(shè)計
2.2 V40鎢鋼微細(xì)電火花線切割加工溫度場分析
2.2.1 溫度場分析基本理論
2.2.2 連續(xù)脈沖放電過程放電點(diǎn)位置分布研究
2.2.3 模型的建立與網(wǎng)格劃分
2.2.4 加載及求解
2.2.5 仿真結(jié)果及分析
2.3 V40鎢鋼微細(xì)電火花線切割加工放電集中仿真
2.3.1 放電點(diǎn)位置的選擇
2.3.2 仿真結(jié)果及分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 類齒輪微細(xì)電火花線切割加工工藝研究
3.1 類齒輪微細(xì)電火花線切割加工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究
3.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置及材料特性
3.1.2 電參數(shù)微細(xì)電火花線切割加工性能的影響
3.1.3 電極絲張力對加工性能的影響
3.1.4 進(jìn)給速度對加工性能的影響
3.2 類齒輪微細(xì)電火花線切割加工放電點(diǎn)分布
3.2.1 放電點(diǎn)分布檢測原理
3.2.2 放電點(diǎn)分布檢測裝置搭建
3.2.3 微細(xì)電火花線切割放電點(diǎn)分布的評價
3.2.4 基于放電點(diǎn)分布均勻度的工藝優(yōu)化
3.3 基于NSGA-II多目標(biāo)優(yōu)化算法的工藝參數(shù)優(yōu)化
3.3.1 正交試驗(yàn)
3.3.2 工藝優(yōu)化數(shù)學(xué)回歸模型
3.3.3 類齒輪電火花線切割多目標(biāo)工藝參數(shù)優(yōu)化研究
3.3.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及討論
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于組合微細(xì)電火花加工的分流模芯加工技術(shù)
4.1 類齒輪微細(xì)電火花線切割加工實(shí)驗(yàn)
4.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置及加工條件
4.1.2 參數(shù)化建模及數(shù)控加工代碼生成
4.1.3 加工間隙補(bǔ)償
4.1.4 加工結(jié)果及分析
4.2 齒輪軸微細(xì)電火花銑削加工工藝研究
4.2.1 銑削加工定位誤差及夾具設(shè)計
4.2.2 分層厚度對銑削過程的影響
4.2.3 工具電極損耗及補(bǔ)償
4.2.4 類齒輪軸銑削加工及結(jié)果分析
4.3 分流模芯裝配結(jié)果分析
4.3.1 模芯桿的加工及分析
4.3.2 分流模芯的裝配加工
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大厚度工件電火花線切割加工多次切割腰鼓度成因研究[J]. 李凌鈴,劉志東,閆昊,黃加林. 電加工與模具. 2016(04)
[2]電火花加工裝備國內(nèi)外研究現(xiàn)狀[J]. 顧琳. 航空制造技術(shù). 2015(16)
[3]往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)床的發(fā)展動態(tài)[J]. 周添,王一平. 電加工與模具. 2008(05)
[4]微型熱管的研究進(jìn)展[J]. 劉一兵,黃新民,劉國華,劉安寧. 低溫與超導(dǎo). 2008(02)
[5]基于ANSYS的超聲振動輔助氣中放電加工材料去除率計算[J]. 段彩云,張建華,朱耀明,徐明剛,李麗. 工具技術(shù). 2006(05)
[6]變溫下NiTi合金相變熱力學(xué)特征[J]. 田青超,吳建生. 上海交通大學(xué)學(xué)報. 2001(05)
博士論文
[1]集成式微細(xì)電火花加工系統(tǒng)及其應(yīng)用研究[D]. 耿雪松.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]微小孔及陣列孔微細(xì)電火花加工的若干基礎(chǔ)問題研究[D]. 解寶成.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]微細(xì)電火花集成加工技術(shù)的研究[D]. 禇旭陽.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[4]UV-LIGA-微細(xì)電火花加工組合制造技術(shù)基礎(chǔ)研究[D]. 明平美.南京航空航天大學(xué) 2006
碩士論文
[1]氣體及水霧中電火花線切割薄板實(shí)驗(yàn)及仿真研究[D]. 高金鵬.哈爾濱理工大學(xué) 2017
[2]絞合電極絲電火花線切割基礎(chǔ)研究[D]. 楊超.南京航空航天大學(xué) 2016
[3]多線電極微細(xì)電解加工技術(shù)研究[D]. 李鵬.南京航空航天大學(xué) 2016
[4]微齒輪模具的微細(xì)電火花線切割加工技術(shù)研究[D]. 陳祥.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[5]鋁型材擠壓過程模擬及模具優(yōu)化設(shè)計[D]. 張允繼.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[6]復(fù)雜回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的微細(xì)電火花線切割加工技術(shù)研究[D]. 郭程.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[7]基于應(yīng)用的鎂合金型材有限元分析及其成型模具參數(shù)設(shè)計[D]. 劉家臻.天津大學(xué) 2012
[8]大厚度高效電火花線切割加工關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 劉金程.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[9]電火花放電通道的理論分析與放電間隙測試研究[D]. 薛銳.上海交通大學(xué) 2011
[10]微細(xì)電火花加工微能脈沖電源的研究[D]. 林濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
本文編號:3715593
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來源及研究的背景和意義
1.1.1 課題來源
1.1.2 課題研究的背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
1.2.1 微模具加工現(xiàn)狀及分析
1.2.2 大厚度微細(xì)電火花線切割加工現(xiàn)狀及分析
1.2.3 放電點(diǎn)位置檢測研究現(xiàn)狀及分析
1.3 國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述
1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 分流模芯加工工藝方案設(shè)計及基礎(chǔ)理論研究
2.1 分流模芯微細(xì)電火花加工工藝方案設(shè)計
2.1.1 分流模芯的結(jié)構(gòu)特征分析
2.1.2 分流模芯的加工工藝流程設(shè)計
2.2 V40鎢鋼微細(xì)電火花線切割加工溫度場分析
2.2.1 溫度場分析基本理論
2.2.2 連續(xù)脈沖放電過程放電點(diǎn)位置分布研究
2.2.3 模型的建立與網(wǎng)格劃分
2.2.4 加載及求解
2.2.5 仿真結(jié)果及分析
2.3 V40鎢鋼微細(xì)電火花線切割加工放電集中仿真
2.3.1 放電點(diǎn)位置的選擇
2.3.2 仿真結(jié)果及分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 類齒輪微細(xì)電火花線切割加工工藝研究
3.1 類齒輪微細(xì)電火花線切割加工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究
3.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置及材料特性
3.1.2 電參數(shù)微細(xì)電火花線切割加工性能的影響
3.1.3 電極絲張力對加工性能的影響
3.1.4 進(jìn)給速度對加工性能的影響
3.2 類齒輪微細(xì)電火花線切割加工放電點(diǎn)分布
3.2.1 放電點(diǎn)分布檢測原理
3.2.2 放電點(diǎn)分布檢測裝置搭建
3.2.3 微細(xì)電火花線切割放電點(diǎn)分布的評價
3.2.4 基于放電點(diǎn)分布均勻度的工藝優(yōu)化
3.3 基于NSGA-II多目標(biāo)優(yōu)化算法的工藝參數(shù)優(yōu)化
3.3.1 正交試驗(yàn)
3.3.2 工藝優(yōu)化數(shù)學(xué)回歸模型
3.3.3 類齒輪電火花線切割多目標(biāo)工藝參數(shù)優(yōu)化研究
3.3.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及討論
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于組合微細(xì)電火花加工的分流模芯加工技術(shù)
4.1 類齒輪微細(xì)電火花線切割加工實(shí)驗(yàn)
4.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置及加工條件
4.1.2 參數(shù)化建模及數(shù)控加工代碼生成
4.1.3 加工間隙補(bǔ)償
4.1.4 加工結(jié)果及分析
4.2 齒輪軸微細(xì)電火花銑削加工工藝研究
4.2.1 銑削加工定位誤差及夾具設(shè)計
4.2.2 分層厚度對銑削過程的影響
4.2.3 工具電極損耗及補(bǔ)償
4.2.4 類齒輪軸銑削加工及結(jié)果分析
4.3 分流模芯裝配結(jié)果分析
4.3.1 模芯桿的加工及分析
4.3.2 分流模芯的裝配加工
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大厚度工件電火花線切割加工多次切割腰鼓度成因研究[J]. 李凌鈴,劉志東,閆昊,黃加林. 電加工與模具. 2016(04)
[2]電火花加工裝備國內(nèi)外研究現(xiàn)狀[J]. 顧琳. 航空制造技術(shù). 2015(16)
[3]往復(fù)走絲電火花線切割機(jī)床的發(fā)展動態(tài)[J]. 周添,王一平. 電加工與模具. 2008(05)
[4]微型熱管的研究進(jìn)展[J]. 劉一兵,黃新民,劉國華,劉安寧. 低溫與超導(dǎo). 2008(02)
[5]基于ANSYS的超聲振動輔助氣中放電加工材料去除率計算[J]. 段彩云,張建華,朱耀明,徐明剛,李麗. 工具技術(shù). 2006(05)
[6]變溫下NiTi合金相變熱力學(xué)特征[J]. 田青超,吳建生. 上海交通大學(xué)學(xué)報. 2001(05)
博士論文
[1]集成式微細(xì)電火花加工系統(tǒng)及其應(yīng)用研究[D]. 耿雪松.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]微小孔及陣列孔微細(xì)電火花加工的若干基礎(chǔ)問題研究[D]. 解寶成.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]微細(xì)電火花集成加工技術(shù)的研究[D]. 禇旭陽.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[4]UV-LIGA-微細(xì)電火花加工組合制造技術(shù)基礎(chǔ)研究[D]. 明平美.南京航空航天大學(xué) 2006
碩士論文
[1]氣體及水霧中電火花線切割薄板實(shí)驗(yàn)及仿真研究[D]. 高金鵬.哈爾濱理工大學(xué) 2017
[2]絞合電極絲電火花線切割基礎(chǔ)研究[D]. 楊超.南京航空航天大學(xué) 2016
[3]多線電極微細(xì)電解加工技術(shù)研究[D]. 李鵬.南京航空航天大學(xué) 2016
[4]微齒輪模具的微細(xì)電火花線切割加工技術(shù)研究[D]. 陳祥.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[5]鋁型材擠壓過程模擬及模具優(yōu)化設(shè)計[D]. 張允繼.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[6]復(fù)雜回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的微細(xì)電火花線切割加工技術(shù)研究[D]. 郭程.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[7]基于應(yīng)用的鎂合金型材有限元分析及其成型模具參數(shù)設(shè)計[D]. 劉家臻.天津大學(xué) 2012
[8]大厚度高效電火花線切割加工關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 劉金程.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[9]電火花放電通道的理論分析與放電間隙測試研究[D]. 薛銳.上海交通大學(xué) 2011
[10]微細(xì)電火花加工微能脈沖電源的研究[D]. 林濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
本文編號:3715593
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