由于微機電系統(tǒng)（MEMS）和電子信息行業(yè)的全面迅猛發(fā)展,行業(yè)對于高精度微型零件的市場需求量逐年加大,對其精度的要求也越來越高。在微成形過程中,尺寸效應(yīng)無疑是影響加工精度和加工效率的一個重要影響因素,由于尺寸效應(yīng)的出現(xiàn),傳統(tǒng)的塑性加工理論中一些與尺寸無關(guān)的力學(xué)量表現(xiàn)出對尺寸的依賴性,因此有必要對微成形中的尺寸效應(yīng)進(jìn)行研究。本文在實驗室研究了純鋁薄板在變厚度微軋制過程中所存在的尺寸效應(yīng),采用變厚度微軋制實驗、數(shù)值模擬相結(jié)合的方法研究了尺寸效應(yīng)對純鋁在變厚度微軋制過程中變形行為的影響規(guī)律,也通過實驗驗證了模擬結(jié)果的可靠性。主要研究結(jié)果如下:（1）隨著晶粒尺寸的增大,純鋁薄板抗拉強度減小,延伸率下降。（2）隨著晶粒尺寸的增大,軋件邊部不均勻變形增加,邊部凸起越來越明顯,材料塑性越來越不穩(wěn)定。（3）隨著晶粒尺寸的增大,軋件發(fā)生相同程度變形時,所需軋制力減小。（4）隨著試樣尺寸的增大,純鋁薄板抗拉強大增大,延伸率增大。（5）隨著試樣尺寸的增大,軋件邊部不均勻變形減少,邊部凸起越來越不明顯,材料塑性越來越穩(wěn)定。（6）隨著試樣尺寸的增大,純鋁薄板發(fā)生相同程度變形時,所用軋制力增大。 

【文章來源】：遼寧科技大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 微軋制技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 尺寸效應(yīng)研究現(xiàn)狀
    1.4 晶體塑性數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
    1.5 本文的研究目的及主要內(nèi)容
2 實驗材料及方法
    2.1 實驗材料
    2.2 實驗方案
    2.3 實驗方法及設(shè)備
        2.3.1 退火處理
        2.3.2 納米壓痕儀
        2.3.3 拉伸實驗
        2.3.4 金相實驗
        2.3.5 掃描電鏡
        2.3.6 透射電子顯微鏡
3 尺寸效應(yīng)對純鋁薄板力學(xué)性能的影響
    3.1 實驗方案
    3.2 退火溫度對晶粒尺寸的影響
    3.3 尺寸效應(yīng)對顯微硬度值的影響
    3.4 尺寸效應(yīng)對拉伸力學(xué)性能的影響
    3.5 尺寸效應(yīng)對斷口形貌的影響
    3.6 本章小結(jié)
4 純鋁柔性變厚度微軋制數(shù)值模擬模型建立
    4.1 條件應(yīng)力應(yīng)變曲線
    4.2 本構(gòu)關(guān)系
        4.2.1 復(fù)合模型
        4.2.2 表面層模型
    4.3 多晶體模型
        4.3.1 描述多晶體結(jié)構(gòu)的Voronoi圖
        4.3.2 多晶體模型的生成
        4.3.3 創(chuàng)建不同晶體尺寸和厚度尺寸的多晶體模型
    4.4 材料屬性賦予
    4.5 柔性變厚度微軋制過程模擬
5 有限元模擬尺寸效應(yīng)對純鋁柔性變厚度微軋制過程中變形行為的影響.
    5.1 晶粒尺寸對變形均勻性的影響
    5.2 軋件厚度對變形均勻性的影響
    5.3 最大軋制力大小對軋件變形均勻性的影響
    5.4 尺寸效應(yīng)對柔性變厚度微軋制過程中軋制力的影響
    5.5 變厚度軋制過程中軋制力各階段的變化規(guī)律
    5.6 本章小結(jié)
6 柔性變厚度微軋制實驗
    6.1 實驗方法
    6.2 軋件拉伸性能的研究
        6.2.1 晶粒尺寸對拉伸性能影響
        6.2.2 厚度尺寸對拉伸性能影響
        6.2.3 不同軋制力大小對拉伸性能的影響
        6.2.4 不同軋制速度對拉伸性能的影響
    6.3 軋件斷口形貌的研究
        6.3.1 晶粒尺寸的影響
        6.3.2 不同厚度尺寸的影響
        6.3.3 軋制力大小的影響
        6.3.4 軋制速度的影響
    6.4 柔性變厚度軋制后軋件位錯密度研究
    6.5 軋件邊部不均勻變形的研究
        6.5.1 晶粒尺寸對邊部輪廓的影響
        6.5.2 不同厚度對邊部輪廓的影響
        6.5.3 不同軋制力對邊部輪廓的影響
    6.6 本章小結(jié)
7 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]細(xì)晶T2紫銅微小齒輪體積微成形研究[J]. 王小權(quán),張順,連桂豪,龔峰.  精密成形工程. 2016(03)
[2]純銅微鐓粗過程尺寸效應(yīng)的試驗研究[J]. 王廣春,鄭偉,姜華,姜正義.  機械工程學(xué)報. 2012(14)
[3]微鐓粗非均勻變形的顯微硬度分析[J]. 黃佐統(tǒng),申昱,于滬平,董湘懷.  塑性工程學(xué)報. 2010(04)
[4]非均質(zhì)材料微成形過程的晶體塑性模擬[J]. 耿小亮,張克實,郭運強,秦亮.  材料科學(xué)與工藝. 2010(03)
[5]微構(gòu)件自由彎曲回彈的數(shù)值模擬[J]. 王勻,董培龍,許楨英,吳江平,朱永書,陸廣華.  實驗力學(xué). 2009(03)
[6]微型正擠壓尺度效應(yīng)實驗研究[J]. 彭昊,申昱,崔振山.  塑性工程學(xué)報. 2008(06)
[7]晶粒相對尺寸對FCC多晶體板材單向拉伸流動應(yīng)力的影響[J]. 楊梅,董湘懷,李德群.  中國機械工程. 2007(08)
[8]材料塑性與幾何尺寸關(guān)系研究[J]. 申昱,于滬平,阮雪榆.  鍛壓技術(shù). 2006(03)
[9]微小尺度鐓擠復(fù)合成形研究[J]. 申昱,于滬平,阮雪榆.  塑性工程學(xué)報. 2006(01)

博士論文
[1]微厚度板料成形數(shù)值模擬建模及彎曲回彈的尺寸效應(yīng)研究[D]. 林曉娟.山東大學(xué) 2014

碩士論文
[1]微尺度下純銅箔的力學(xué)性能及彎曲回彈研究[D]. 姚瑤.山東大學(xué) 2015
[2]微小型接插件沖壓工藝研究[D]. 王姚舟.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[3]微塑性成形本構(gòu)關(guān)系及超薄板微彎曲成形研究[D]. 董培龍.江蘇大學(xué) 2009



本文編號：3179256