隨著近代高新技術的快速發(fā)展,微零件在各行各業(yè)得到廣泛的應用。由于塑性成形可以批量生產(chǎn)、生產(chǎn)高效率、性能穩(wěn)定等特點,使塑成形技術在塑性成形領域的應用前景十分的廣闊。但是隨著零件尺寸的減小,特別是在材料的晶粒尺寸接近零件的特征尺寸時,在成形過程中材料的成形規(guī)律表現(xiàn)出與宏觀尺寸成形規(guī)律不同的尺寸效應現(xiàn)象,使得微成形應用受到了相當大的限制。目前,對于金屬薄板的筒形件拉深的尺寸效應的研究較少。本文初步研究了304不銹鋼薄板在微塑性成形過程中的材料特性,通過模型建立和數(shù)值模擬驗證了尺寸效應的存在并給予了合理的解釋。首先通過簡單的單向拉伸實驗研究了材料的力學特性。本文將不同熱處理溫度、不同厚度的304不銹鋼薄板進行了單向拉伸實驗,實驗結果表明:隨著薄板厚度的減小,薄板的流動應力越大表現(xiàn)出明顯尺寸效應現(xiàn)象。如果以相對晶粒厚度表示厚度與平均晶粒大小的比值,則薄板的流動應力,隨著相對晶粒厚度的減小而增大,以此為依據(jù)建立模型,計算結果可以合理預測實驗結果。其次進行筒形件微拉深實驗,通過對拉深過程中薄板的應力應變狀態(tài)的分析,建立最大拉深力計算公式,當薄板厚度較大時可以很好的預測不同厚度薄板的最大拉深力,但是當薄板厚度較小時效果較差。最后結合有限元數(shù)值模擬技術,采用ABAQUS分析軟件,對304不銹鋼薄板筒形件微拉深成形進行了數(shù)值模擬。通過對微拉深實驗中筒形件的建模分析表明:在微拉深過程中,不同的凸凹模圓角半徑,對應力應變的分布有一定的影響,且等效應力的最大值主要集中在凹模圓角半徑區(qū)域;在最大拉深力的模擬中,數(shù)值模擬結果與實驗結果相接近,要優(yōu)于建模計算的結果。
【學位單位】：河北工程大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TG306
【部分圖文】：

微系統(tǒng)技術、微電機系統(tǒng)具有結構微型、功能集成等優(yōu)點，成為各的熱點，被世界公認為是與信息技術、生物技術并列的另一個產(chǎn)業(yè)十分廣闊[1]。品微型化的要求下，對微零件可靠性的要求也越來越嚴格，這就對了更高的要求，比如如何生產(chǎn)小體積、高精度、性能穩(wěn)定、高密零件。針對這些問題探索微塑成形技術的成形理論和研究金屬塑性為諸多學者的關注的焦點。雖然世界上一些工業(yè)發(fā)達國家，如日進行了大量的研究并且取得了一些可觀的成果，但對整個微塑成形目前為止還處于探索和實驗研究階段。所以在技術探索中，該領域的激烈競爭，掌握核心技術意味著搶占科學技術的制高點[2]。因此術的基礎理論和工藝方法，應用數(shù)值模擬對成形工藝進行優(yōu)化，具意義。微塑成形制成的微零件在日常生活領域中得到廣泛的應用，比如心子槍微拉深杯、CPU 內部引腳、微型擠壓零件、微型罩殼等。如圖示。

c)體積微成形件 d)微型罩殼c)Volume micro forming d)Miniature housings圖 1-2 微型零件[4,6]Fig.1-2 Micro parts[4,6]塑成形技術的研究現(xiàn)狀微塑成形技術研究進展宏觀塑性成形相比，當微零件的至少有一個維度的幾何尺寸在毫米級以微零件成形過程中，材料的力學性能表現(xiàn)出與宏觀成形中的力學性能的，這就是所謂的“尺寸效應”[7]。研究尺寸效應是研究微成形技術的基ul 等[8]使用晶粒大小相同不同厚度的純鋁薄板進行了薄板單向拉伸實驗明隨著薄板厚度的減小，流動應力和屈服應力逐漸減小。T.A.Kans uNi18Zn20 和 CuZn15 薄板進行拉伸試驗中，研究結果表明：隨著薄板小，流動應力呈現(xiàn)出逐漸減小的現(xiàn)象，當晶粒大小的尺寸和薄板厚度的

第 1 章 緒論，如圖 1-3 宏觀拉深件和微拉深件的對比圖。發(fā)現(xiàn)在拉深比深件的成形質量良好，而微拉深件凸緣處有褶皺，由于微部分的阻礙作用明顯，成形過程中壓邊力呈波動性變化從而皺能力降低。Iran Aminzahed 等[12]研究了壓邊力對盒形件在影響，實驗表明通過對成形力和回彈數(shù)據(jù)分析，壓邊力在宏拉深中的作用明顯。Justinger H 等[13,14]對黃銅箔微拉深和沖形出高質量的微筒形件。

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本文編號：2812560