本文關(guān)鍵詞：細(xì)長規(guī)則通孔制備的預(yù)制體編制及孔成形工藝研究

  更多相關(guān)文章： 孔芯 預(yù)制體 微細(xì)長直通孔 大深徑比 鑄造法

【摘要】：本課題主要針對(duì)鑄造法制備規(guī)則可控微細(xì)長直通孔工藝開展研究。該工藝基于碳與金屬基體鋁潤濕性差及碳與鋁基本不放生化學(xué)反應(yīng)的原理，使熔融金屬鋁液圍繞預(yù)制體的孔芯，凝固后抽芯而實(shí)現(xiàn)制孔。與傳統(tǒng)的微細(xì)孔加工方法如機(jī)械加工方法或特種加工方法相比較，本工藝不需要任何高精尖設(shè)備輔助即可制備出超大深徑比規(guī)則長細(xì)直通鑄孔。 首先，制定了實(shí)驗(yàn)流程，設(shè)計(jì)了碳纖維預(yù)制體和石墨鋼針預(yù)制體，并對(duì)預(yù)制體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。其次以純鋁為基體金屬，利用碳纖維和石墨鋼針兩種預(yù)制體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，均成功制備出規(guī)則分布的微細(xì)通孔。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：兩種預(yù)制體制備的微細(xì)孔的分布都十分規(guī)律密集；利用碳纖維預(yù)制體制備出的微細(xì)通孔的平均孔徑為0.216mm，孔深為64.3mm，深徑比可達(dá)297；利用石墨鋼針預(yù)制體制備的微細(xì)通孔的平均孔徑為0.518mm，孔深為99.4mm，深徑比可達(dá)192，孔的形狀因子在0.850-0.915之間變化，孔的整體形狀趨近于圓形，圓整度非常高；微細(xì)孔的孔壁的平均粗糙度在Ra=6.3等級(jí)范圍內(nèi)，孔壁粗糙度達(dá)到了普通機(jī)械加工所要求的粗糙度范圍。再次，通過研究表面張力對(duì)成孔孔深的影響建立了孔深模型，，并分析了預(yù)制體的孔芯因素如孔芯直徑、相鄰孔芯的間距和孔芯的數(shù)目對(duì)于成孔深度的影響。分析結(jié)果表明在忽略溫度變化和其它阻力的理想條件下，微細(xì)長直通孔的孔深只與預(yù)制體相鄰孔芯的間距有關(guān)，相鄰孔芯間距越大，孔深越大，孔深大小與孔芯的直徑和孔芯的數(shù)目無關(guān)。最后，通過實(shí)測的孔深值與孔深模型得出的孔深值對(duì)比，驗(yàn)證了孔深模型的準(zhǔn)確性，此孔深模型的絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差分別為6.2mm和6.21％，精度非常高。
【關(guān)鍵詞】：孔芯 預(yù)制體 微細(xì)長直通孔 大深徑比 鑄造法
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG24
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-19
• 1.1 微細(xì)長直通孔的研究背景8
• 1.2 微細(xì)長直通孔的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-17
• 1.2.1 微細(xì)長直通孔機(jī)械加工方法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-10
• 1.2.2 微細(xì)長直通孔特種加工方法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.3 微細(xì)長直通孔鑄造法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 課題存在的主要問題及主要研究內(nèi)容17-19
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及制備方法19-27
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料19-22
• 2.1.1 預(yù)制體孔芯材料的選取原則19
• 2.1.2 碳纖維預(yù)制體的材料19-21
• 2.1.3 石墨鋼針預(yù)制體的材料21-22
• 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備22-23
• 2.3 實(shí)驗(yàn)工藝23-27
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)流程23-24
• 2.3.2 微細(xì)長直通孔的制備工藝24-27
• 第3章 預(yù)制體的設(shè)計(jì)改進(jìn)及兩種預(yù)制體制備的微細(xì)長直通孔27-40
• 3.1 預(yù)制體設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想和原則27-28
• 3.2 預(yù)制體的初步設(shè)計(jì)28-30
• 3.3 預(yù)制體存在的問題30-32
• 3.3.1 碳纖維預(yù)制體存在的問題30-31
• 3.3.2 石墨鋼針預(yù)制體存在的問題31-32
• 3.4 預(yù)制體的改進(jìn)及微細(xì)長直通孔的制備32-36
• 3.4.1 碳纖維預(yù)制體的改進(jìn)及微細(xì)長直通孔的制備32-34
• 3.4.2 石墨鋼針預(yù)制體的改進(jìn)及微細(xì)長直通孔的制備34-36
• 3.5 碳纖維預(yù)制體和石墨鋼針預(yù)制體的對(duì)比36-40
• 第4章 微細(xì)孔的形狀因子和粗糙度40-44
• 4.1 微細(xì)孔的形狀因子40-41
• 4.2 微細(xì)孔的粗糙度41-44
• 第5章 孔深模型建立及孔深模型的精度44-49
• 5.1 表面張力44
• 5.2 潤濕現(xiàn)象與彎曲液面的附加壓強(qiáng)44-45
• 5.2.1 潤濕與不潤濕44
• 5.2.2 彎曲液面的附加壓強(qiáng)44-45
• 5.3 孔深模型的建立45-47
• 5.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證孔深模型的正確性及孔深模型的精度47-49
• 5.4.1 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證孔深模型的正確性47-48
• 5.4.2 孔深模型的精度48-49
• 第6章 結(jié)論49-50
• 參考文獻(xiàn)50-53
• 在學(xué)研究成果53-54
• 致謝54

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 賈寶賢,王振龍,趙萬生;基于特種加工的微小孔加工技術(shù)[J];電加工與模具;2005年02期

2 曾偉梁;王振龍;;微細(xì)群電極的加工及其封裝技術(shù)[J];電加工與模具;2007年01期

3 張昭瑞;黃燕華;張林;袁光輝;朱磊;;實(shí)驗(yàn)用多微孔板的電火花加工[J];電加工與模具;2007年S1期

4 張余升;荊懷靖;李敏明;唐春英;余祖元;;大深徑比微細(xì)孔超聲輔助電火花加工技術(shù)研究[J];電加工與模具;2011年06期

5 田興志;微孔陣列加工[J];光機(jī)電信息;2000年06期

6 閆東升,曹志清,韓可,趙軍;激光加工微小孔內(nèi)表面粗糙度的測量[J];工具技術(shù);2003年10期

7 王蕾;蓋江寧;李志永;;超聲擾動(dòng)電解液的微細(xì)孔電解加工精度研究[J];電加工與模具;2013年02期

8 榮烈潤;;激光微細(xì)孔加工技術(shù)及其在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用[J];航空精密制造技術(shù);2009年06期

9 應(yīng)人龍;曾莉群;顧大強(qiáng);;微小孔加工技術(shù)綜述[J];機(jī)床與液壓;2008年06期

10 榮烈潤;激光微細(xì)孔加工技術(shù)及其應(yīng)用[J];機(jī)電一體化;2003年06期

本文編號(hào)：728753