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1、1天津科技大學(xué)外文資料翻譯《機械科學(xué)與技術(shù)雜志》21(2007)1452 - 1455微型零件微沖壓成型和組裝級進模 微型零件微沖壓成型和組裝級進模楊明 1，真果建一 2，伊藤伊托 31日本東京都大學(xué)系統(tǒng)設(shè)計學(xué)院2日本東京都大學(xué)科學(xué)與工程研究生院3日本東京塞其公司(手稿收到 5 月 31 日,2007;修改后 8 月 30 日,2007;接受 9 月 30 日,2007)摘要 摘要一個微沖壓成形過程和裝配技術(shù)被開發(fā)并應(yīng)用于金屬零件制造和

2、控制元件上。 此研究主要基于高能量的光束，如離子和短脈沖激光技術(shù)，此技術(shù)開發(fā)了制造在微觀尺度和納米尺度的表面精加工模具的特點。 另外，在模具的表面上的類金剛石涂層是為了提高耐磨性和減少摩擦開發(fā)的。 例如采用金屬板生產(chǎn)一個直徑為 0.2 mm 的微型齒輪。此外，部分單位有三個組成部分制造的精密級進模使用的是微印刷機系統(tǒng)。 該結(jié)果表明，微金屬成型在低成本和大批量上可能是制造一種新的技術(shù)的微器件，如微機電系統(tǒng)，生物芯片。關(guān)鍵詞 關(guān)鍵詞：微沖壓

3、成形，自動裝配，級進模，微型金屬裝置1.介紹 在近十年 MEMS（微機械電子系統(tǒng)）和生物芯片引起了社會的關(guān)注。這些種微型裝置主要由硅或玻璃制作，并采用微機械加工技術(shù)，這通常成本很高。 制造技術(shù)用于提供所述 MEMS 穩(wěn)定地在更低的成本是一個重要問題。 由于微機械加工 技術(shù)是基于光刻，該進程基于 2 維或 2.5 維的特點， 微機電系統(tǒng)只能限制于特定的結(jié)構(gòu)與脆弱材料。 與此相反，金屬具有的性質(zhì)，如延展性，導(dǎo)電性，這樣的MEMS 基于金屬成

4、形制成能有更多的在結(jié)構(gòu)上具有較高的強度和韌性的自由的材料。 另一方面,由于小型化的技術(shù)設(shè)備結(jié)構(gòu)件[1],[2]產(chǎn)生的問題 ,金屬在亞毫米或微米尺度形成對于音頻或視頻信息也變得非常重要。作者一直關(guān)注于一種新型微金屬成形技術(shù)，其中微型零件或部件制造成形和用于在級進模自動裝配過程[ 3 ] 。 幾種金屬板被供入模，通過進料器和在幾個步驟中同時形成，然后在級進模中組裝在一起。 我們還推出了高能光束對微芯片的具有幾個特征的制造，微米級和使用 DL

5、C（類金剛石碳喜歡）涂布技術(shù)的表面上形成膜模具用于提高耐磨性[4]。在這項研究中，我們嘗試開發(fā)幾種模具的沖壓和深拉延，并利于級進模沖壓成形，以產(chǎn)生一些微型金屬零件及部件。3天津科技大學(xué)外文資料翻譯圖.1 原理構(gòu)造形成和級進模的進程裝配- 用于建立新的制造方法和評價尺寸小于 20 微米的模具， - 當尺寸和編配小于 1 微米時持續(xù)出現(xiàn)的問題，- 從無潤滑劑的過程實現(xiàn)無磨損無退化處理保護模具表面，- 在裝配工藝之前去除比幾微米大的毛刺， -

6、 在這些過程中減少小型化和數(shù)字化沖壓機在豎直和水平位置產(chǎn)生的錯誤。大小為幾十微米的微型模具的加工方法和帶有裝配系統(tǒng)的壓制過程的設(shè)計將分別在第三章和第四章中討論。3.微型模具制造 3.1 通過組合加工和高能量光束加工微型模具高能量的光束，包括短波長激光束和離子束被引入到微加工具有微米級特點的模具中。 短波長激光和離子束等廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體生產(chǎn)過程中，有分別去除以微米和納米級特征材料的能力，而一般的傳統(tǒng)加工成形流程具有小到亞毫米順序的特點。

7、在這里，我們提出加工的組合和利用高能光束流程制造微型模具的方式通過激光處理來加工模具的大致輪廓，然后，通過離子束來完成加工以形狀更小的為特征的納米級或亞微米級表面[3]。圖.2 照片顯示的是用組合制作齒輪的方式來展示微型模具沖壓微型零件的方法。 微型齒輪的直徑為 200 微米，模數(shù)為 20。 由沖床加工后圓形，如直徑為 20微米的微齒輪是由短脈沖激光功能與是微電放電過程組合制造的。 此外，施加離子照射在消除側(cè)壁上的痕跡和微裂紋上有領(lǐng)先優(yōu)