本文關(guān)鍵詞：微尺度下純銅箔的力學(xué)性能及彎曲回彈研究

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【摘要】：近年來(lái),隨著電子工業(yè)和精密機(jī)械及裝置的高速發(fā)展,微細(xì)零件在電子、通訊、醫(yī)療、航空航天等領(lǐng)域中的應(yīng)用愈加廣泛。微塑性成形技術(shù)以其少無(wú)切削加工、低成本、高效率、高產(chǎn)量、產(chǎn)品性能好等優(yōu)點(diǎn)成為微細(xì)零件批量化生產(chǎn)的首選加工方法。然而,由于試樣尺寸的微小化,金屬箔板成形過(guò)程中材料的成形機(jī)理和變形規(guī)律不同于宏觀成形,表現(xiàn)出強(qiáng)烈的尺寸效應(yīng),制約了微板料成形技術(shù)的發(fā)展。因此,對(duì)微尺度下材料力學(xué)性能的尺寸效應(yīng)進(jìn)行研究,對(duì)促進(jìn)金屬箔板微成形技術(shù)的發(fā)展具有重要的意義。本文以T2純銅箔為實(shí)驗(yàn)材料,通過(guò)熱處理實(shí)驗(yàn)和單向微拉伸實(shí)驗(yàn)研究軋制態(tài)各向異性、坯料厚度、晶粒尺寸、氧化膜等對(duì)微尺度下材料力學(xué)性能的影響規(guī)律。拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：對(duì)于原始軋制態(tài)的純銅箔,當(dāng)試樣取向相同時(shí),隨坯料厚度減薄,屈強(qiáng)比增加,延伸率下降；當(dāng)坯料厚度相同時(shí),平行于軋制方向的試樣的力學(xué)性能要優(yōu)于垂直于軋制方向的力學(xué)性能。對(duì)于高溫保護(hù)氣氛下退火處理后的純銅箔,坯料厚度不變時(shí),材料流動(dòng)應(yīng)力隨晶粒尺寸的增大而減�。簾崽幚砉に囅嗤瑫r(shí),不同厚度的純銅箔表現(xiàn)出兩種不同的尺寸效應(yīng)：t0.05mm時(shí),表現(xiàn)出“越小越弱”的尺寸效應(yīng)現(xiàn)象,t0.05mm,表現(xiàn)出“越小越強(qiáng)”的尺寸效應(yīng)現(xiàn)象。對(duì)于低溫不同氣氛下退火處理后的純銅箔,氧化退火后的材料的流動(dòng)應(yīng)力要高于真空退火后的材料,說(shuō)明氧化膜在微成形中對(duì)材料的力學(xué)性能有顯著影響。本文利用ABAQUS軟件構(gòu)建了V形自由彎曲有限元模型,采用拉伸實(shí)驗(yàn)獲得的材料本構(gòu)模型,對(duì)純銅箔微彎曲成形及回彈過(guò)程進(jìn)行了模擬,研究了坯料厚度、晶粒尺寸、氧化膜、凸模圓角半徑等對(duì)彎曲回彈的影響規(guī)律,并且給出了減小彎曲回彈的措施。模擬結(jié)果表明：彎曲件的回彈量隨坯料厚度的減小而增大,厚度越薄,回彈量的增加速度越快,表現(xiàn)出一定的尺寸效應(yīng)；回彈量隨晶粒尺寸的增大而減小,隨相對(duì)厚度的增大而增大；回彈量隨著凸模圓角半徑的增大而增大；氧化膜的存在也會(huì)一定程度上增加彎曲回彈量。
【關(guān)鍵詞】：純銅箔 微板料成形 尺寸效應(yīng) 回彈
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG146.11
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 第1章 緒論11-25
• 1.1 引言11
• 1.2 微板料成形工藝研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 微拉深11-13
• 1.2.2 微沖裁13-14
• 1.2.3 微彎曲14-15
• 1.3 微塑性成形的尺寸效應(yīng)研究15-21
• 1.3.1 力學(xué)性能尺寸效應(yīng)16-20
• 1.3.2 摩擦尺寸效應(yīng)20-21
• 1.4 微板料成形的數(shù)值模擬研究21-22
• 1.5 本課題的意義和主要研究?jī)?nèi)容22-25
• 第2章 純銅箔熱處理工藝及微觀組織25-33
• 2.1 引言25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料及熱處理工藝25-26
• 2.3 熱處理實(shí)驗(yàn)設(shè)備及試樣制備26-28
• 2.3.1 熱處理實(shí)驗(yàn)設(shè)備26-27
• 2.3.2 試樣制備27-28
• 2.4 高溫保護(hù)氣氛退火熱處理工藝及其微觀組織28-30
• 2.5 氧化退火熱處理工藝及其微觀組織30-32
• 2.6 小結(jié)32-33
• 第3章 純銅箔微拉伸實(shí)驗(yàn)研究33-53
• 3.1 引言33
• 3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備選擇及試樣制備33-36
• 3.3 微拉伸實(shí)驗(yàn)方法36
• 3.4 微拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析36-50
• 3.4.1 軋制變形量對(duì)力學(xué)性能的影響36-40
• 3.4.2 軋制方向?qū)αW(xué)性能的影響40-41
• 3.4.3 晶粒尺寸和坯料厚度對(duì)力學(xué)性能的影響41-46
• 3.4.4 氧化膜對(duì)力學(xué)性能的影響46-50
• 3.5 本章小結(jié)50-53
• 第4章 純銅箔微彎曲回彈的數(shù)值模擬53-69
• 4.1 引言53
• 4.2 ABAQUS軟件介紹53-54
• 4.3 純銅箔微彎曲有限元數(shù)值模擬模型的構(gòu)建54-57
• 4.3.1 幾何模型的建立54
• 4.3.2 單元類(lèi)型的選擇54
• 4.3.3 本構(gòu)方程的建立54-55
• 4.3.4 接觸條件和約束的處理55-56
• 4.3.5 有限元算法選擇及回彈計(jì)算56-57
• 4.4 微彎曲回彈模擬結(jié)果與分析57-65
• 4.4.1 坯料厚度對(duì)微彎曲回彈的影響57-59
• 4.4.2 晶粒尺寸對(duì)微彎曲回彈的影響59-61
• 4.4.3 氧化膜對(duì)微彎曲回彈的影響61-64
• 4.4.4 凸模圓角半徑對(duì)微彎曲回彈的影響64-65
• 4.5 減小微彎曲回彈的措施65-66
• 4.6 本章小結(jié)66-69
• 第5章 結(jié)論與展望69-73
• 5.1 結(jié)論69-70
• 5.2 展望70-73
• 參考文獻(xiàn)73-79
• 致謝79-80
• 附件80

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 劉聯(lián)群,馬廣慧;板料彎曲的彈復(fù)現(xiàn)象[J];電子工藝技術(shù);2004年04期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 周健;銅箔力學(xué)性能的尺寸效應(yīng)及微拉深成形研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

2 林曉娟;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];山東大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：994150