微型管件軸向補料液壓成形工藝研究.pdf

1、在微機電、醫(yī)療器械等領(lǐng)域，對微型異形管件的需求正逐漸上升。液壓成形能夠高效生產(chǎn)微型異形管件，成為研究的重點。由于零件尺寸與晶粒大小接近，微型管件產(chǎn)生了尺度效應(yīng)問題，成形能力降低，制約了其發(fā)展。軸向補料工藝能夠提高管件成形能力，已在常規(guī)異形管件生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。為了提高微型管件成形能力，本文將軸向補料工藝引入微型管件液壓成形中，進行了相關(guān)研究。
　　首先，對微型管件液壓成形導(dǎo)向區(qū)內(nèi)的摩擦特性進行了研究。采用自行開發(fā)的實驗裝置，通過測定

2、初始摩擦力與總推力，并根據(jù)內(nèi)壓大小以及其它尺寸參數(shù)，即可計算出摩擦系數(shù)。分別對外徑2mm與1mm的304不銹鋼微型管件進行實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著尺寸縮小，摩擦系數(shù)顯著上升。造成微型管件摩擦尺度效應(yīng)的主要原因在于管件外表面為曲面，曲率半徑的縮小導(dǎo)致模具表面相對凹凸不平程度減低，使液體潤滑劑存儲困難，摩擦力增大。
　　其次，對軸向補料工藝進行了數(shù)值與實驗分析。利用GTN細觀損傷模型，直接將外徑2mm，壁厚0.15mm的304不銹鋼微型管件

3、的流動應(yīng)力引入到材料屬性當(dāng)中，對微型管件進行建模;同時，基于大量的軸向補料自由脹形實驗，通過在線性加載路徑條件下獲得的破裂點壓力值，考察補料量對成形能力的影響。模擬與實驗結(jié)果表明，軸向補料工藝能夠提高微型管件液壓成形能力，但由于尺度效應(yīng)問題，實際成形能力受到多種因素影響，從而表現(xiàn)出顯著的工藝分散性。
　　最后，為了考察微型管件實際成形能力，對不同尺寸的304不銹鋼微型管件，在不同補料量的條件下，進行了30％脹形率的成形實驗以及等徑