气中微细电火花沉积加工的单脉冲放电过程热力学仿真(英文)

建立气中微细电火花沉积加工过程电极材料的热物理模型。利用有限元分析软件ANSYS对单脉冲条件下的工具电极和工件的瞬态温度场进行数值模拟,分析热源形式、初始边界条件和放电能量分配对工具电极和工件材料蚀除形式的影响,并预测适合微细电火花沉积加工的工艺参数。采用仿真预测得到的工艺参数,在高速钢工具表面稳定沉积出直径约200μm、高度约1.2mm的微圆柱结构。对沉积材料微观组织结构的测试分析表明,沉积材料与基体结合紧密。工艺实验和测试分析证明了所建立的微细电火花沉积加工过程的单脉冲放电热物理模型和有限元求解过程的正确性。

空气介质微细电火花沉积加工微结构机理

对微细电火花沉积加工中沉积所得不同微细结构的成形机理进行了研究.在电火花成形机床上,通过合理选择工艺参数,用黄铜电极在高速钢工件表面稳定沉积出外径约0.20mm、线径约0.09mm的微螺旋结构和直径约0.20mm微圆柱体.通过有限元法对工具电极放电点的瞬态温度场进行了模拟,分析结果表明,不同的放电能量密度影响材料的蚀除形式,继而影响蚀除电极材料在放电通道中的运动,最终影响微细结构的成形过程.对沉积材料微观组织结构分析表明,沉积材料与基体结合层为冶金结合方式,结合紧密,并由于凝固过程极大的冷却速率,使沉积材料在凝固过程中发生了晶粒细化现象.

气中微细电火花沉积温度场的数值模拟与分析

对气中微细电火花沉积过程的温度场进行研究,能为提高工件或产品的加工质量和优化工艺参数提供可靠依据。由于试验无法获取完整的温度数据,数值模拟法便成为研究该问题的一种有效手段。通过建立该温度场的模型并进行模拟计算,获得和分析了沉积过程的温度场及温度随时间变化的曲线,探讨了温度场分布的影响因素和温度随时间变化的特性。模拟结果与已有文献计算结果相符,分析结果与材料硬度测试结果相符,说明了该方法的正确性。