凸模底部刃型对微冲裁落料件侧面光亮带的影响研究

微冲裁是一种具有大批量、高效率、低成本等特点的微加工技术。结合数值模拟仿真和实验数据分析,研究了凸模底部刃型对异形微冲裁落料件侧面成形质量的影响。首先,基于实验收集的冲裁位移-冲裁力数据,建立微冲裁有限元仿真模型;接着,基于仿真结果获取Mises应力数据,与测量的落料件侧面光亮带高度值建立关系并分析原因;然后,为设计提高落料件局部光亮带高度的非平刃凸模方案提供依据,再利用仿真分析选出最优的非平刃凸模设计方案;最后,利用微细电火花-微冲裁复合机床,在线制备了底部窄梁刃型高度为50μm的非平刃一凸模,并在厚度为80μm的3J21弹性合金箔料上进行冲裁实验。结果表明:凸模窄梁部位的非平刃一设计方案可提高局部位置的光亮带高度,从而提高落料件成形质量。

凸模镶块与侧压料器在侧成形过程中微变形研究

对侧成形滑块中凸模镶块及压料器分别在成形过程中受力特点及有限元的数据分析,探索二者在不同约束状态下成形过程中微变形对模具结构影响因素,进而总结出侧成形凸模镶块及侧压料器在冲压过程中变形的处理措施,为设计人员提供可参考的依据。

斜刃刃口凸模对微冲裁过程的影响研究

微冲裁作为一种微成形加工方法,是利用微型凸模对板料中的一部分沿微型凹模的封闭曲线从整体中分离。针对细长形状零件冲裁过程中易出现凸模断裂的情况,研究凸模底部刃口形状对微冲裁过程的影响,通过实验采集的冲裁力和冲裁位移数据,建立了有限元仿真模型,优化设计凸模底部刃口形状,降低冲裁力的峰值,为凸模最优刃口的选择提供参考。基于微细电火花加工技术,在线制备出平刃凸模及底部斜刃高度为50μm的斜刃凸模,并在厚度为100μm的304不锈钢箔料上进行微冲裁实验,通过比较采集的实验与仿真数据,验证了模型的可行性,结果表明:采用斜刃刃口凸模可降低峰值冲裁力,获得成形质量较好的异形复杂截面形状的落料件。

T2铜箔精密微冲孔工艺(英文)

随着微机电系统的飞速发展,微孔类零件广泛应用于生物医疗、微电子以及纺织印染等领域中,要求尺寸精度高、断面质量和重复性好,并且能够实现低成本批量制造.微冲孔技术具有传统塑性加工工艺的优点,生产效率高,工艺简单,成形件性能好和精度高,非常适合微型零件的低成本批量制造.针对箔板微孔类零件,设计了一套精密微冲孔模具,采用微冲孔技术研究了冲裁条件对微冲孔工艺的影响规律.结果表明,微冲孔过程与传统冲裁类似,经由弹性变形阶段和塑性剪切阶段,最后断裂分离.微孔断面分布仍然包括圆角、光亮带、断裂带和毛刺.随着相对冲裁间隙的增加,最大剪切强度先降低后逐渐增加;随着冲裁速度的增加,铜箔微冲孔过程最大冲裁力和最大剪切强度逐渐减小,微孔断面光亮带高度增加,断面质量提高.最后,在最佳的冲孔工艺即冲裁间隙为5%、冲裁速度为20mm/s的条件下冲出直径为0.4mm质量良好的微孔.

利用响应面法研究微孔处理杨木单板的胶合性能

利用响应面法分析研究了经微孔处理后的杨木单板的胶合性能。通过对杨木单板进行微孔处理,可使胶黏剂通过微孔渗入单板体内,增加杨木单板的本体强度,同时也可使相邻胶层透过微孔形成一体而增加单板的胶合强度等,以期制造出一种高性能的地板基材。结果表明:在试验范围内,随微孔孔径增大,孔距减小和施胶量的增加,其胶合强度增加;随热压压力增加,胶合强度先增强,当压力超过0.8 MPa,胶合强度反而降低。

桥梁桩基冲孔桩施工的微振动响应研究

运用微地震监测系统对桥梁桩基冲孔桩施工的微振动响应进行了研究与探索。通过在施工现场进行的微震试验,分组采集施工荷载作用下的波形数据,对试验的数据进行相关分析,研究冲孔桩施工引起的地表振动加速度和能量的衰减规律,分析冲击能和桩孔深度对振动速度的影响。试验结果表明:冲孔桩施工时,岩土介质中冲击振动能量随传播距离的增加呈乘幂关系衰减;随着桩孔深度的增加,同一水平距离的振动速度逐渐降低,其衰减幅度与桩孔一定深度的地质条件有关。

基于微细电火花加工机床的微孔冲裁加工装置

为实现微孔冲裁高效、高质量加工,避免微冲头、冲模孔离线加工而引起的二次装夹问题,在实验室自行研制的微细电火花加工机床上进行微冲裁加工装置的设计。利用该装置进行微冲头、冲模孔的在线制备和冲裁加工试验,成功制备出了直径100μm的微冲头与直径110μm的冲模孔。并在厚度20μm的黄铜箔上冲裁出直径105μm的微孔,验证了该装置的可行性。

微型电机外壳多工位级进模设计

对微型电机外壳进行了冲压工艺性分析,采用多工位级进模冲压生产。介绍了制件工步排样设计、模具结构设计及模具工作零件设计。模具采用自动送料机构作粗定位、导正销精定位,保证了送料精度。凸、凹模镶块材料选用DC53,提高了模具寿命和减少加工工序。模具设计采用UG软件完成实体建模后导出dwg文件,并通过AutoCAD软件处理,完成平面图设计。目前,模具运行情况良好,产品质量稳定,达到了预期效果。

喷孔为节点式微喷带的水力特性初步研究

根据节点式微喷带喷水特点,出水孔以组为单位集中分布,每组喷水孔称为一个节点。根据孔口出流公式导出微喷带喷水孔的压力-流量公式;同时把微喷带看成由不同流量的相同管径短管连接成的管道,在每段管道上用达西—威斯巴赫公式分流态计算其沿程压力损失,在理论分析的基础上加以室内试验数据验证,由此导出微喷带的沿程压力分布公式,并计算沿程出水孔的出流量。对微喷带的生产、使用提供理论支持。

微冲头的微观粘附力及预接触变形分析

有关微观物体的粘附力与变形分析在微机械和表面物理中越来越重要.文章以表面形状由幂函数描述的轴对称微冲头与半空间体为研究对象,分析作用于微冲头上的分子间作用力和液桥张力,分析了在微观力作用下的微冲头接触前的弹性变形.最后以液桥张力作用力下微冲头的特例———微球为对象,分析了液桥体积对微冲头顶端竖向变形的影响.分析结果表明,小间距时,作用于微冲头顶端的液桥力随间距的增大而减小,并随液桥体积的增大而增大.在较大间距时,液桥力与液桥体积之间的关系却出现了一种波动现象,而在小间距时,微冲头的变形随液桥体积的增加而减小,同时随液桥体积变化而先增后减的波动,大间距时这种波动现象愈加明显.微冲头的粘附接触特性中出现的这种波动现象也说明了微观尺寸效应的存在.

反应堆压力容器环形试件对焊接头力学不均匀性测试研究

为实现反应堆紧凑布置,反应堆压力容器内设计了多个复合功能的复杂环形构件,此类结构形式首次出现在反应堆压力容器设计中,属于大厚度、高拘束度焊缝结构形式,使得环形构件与反应堆压力容器内壁焊接接头残余应力呈现高幅值和分布复杂的特点;而此类结构长期在高温、高压、强辐照环境下服役并承受交变载荷作用,对结构安全性、可靠性等要求很高,因此有必要对反应堆压力容器内环形件与容器内壁大厚度焊接结构焊接残余应力的不均匀性进行仔细研究和分析,以便为反应堆压力容器环形试件对焊接头性能评估奠定技术基础。采用微冲剪和显微硬度方法测试了反应堆压力容器16MND5低合金钢环形试件对焊接头的力学分布规律。结果表明:对焊接头抗拉强度横向分布不均,呈M型,峰值强度出现在热影响区;对焊接头抗拉强度厚度方向分布不均,母材区波幅35 MPa、焊缝区波幅77 MPa、热影响区波幅80 MPa;对焊接头维氏硬度分布趋势与微冲剪测试结果一致,印证了微冲剪测试结果的合理性。

超声辅助聚氨酯冲裁工艺研究

聚氨酯冲裁工艺是采用聚氨酯弹性体与金属模具相互作用,对板料施加冲切动作,从而得到冲孔件或落料件的一种工艺。设计了一套聚氨酯微孔阵列冲裁模具,将振动频率为40 k Hz的超声振动施加到冲头上进行冲裁实验,并对实验结果进行分析。通过选取超声电源、设计超声波换能器、根据换能器、冲头的尺寸解析设计圆锥变幅杆,并使用ANSYS优化变幅杆结构进行超声辅助聚氨酯微孔阵列冲裁实验。结果表明:超声振动对材料的软化作用优化了冲裁过程,扩大了模具的工艺参数范围,使模孔深度对板料成形过程的影响减小,从而达到降低模具加工成本的作用。

SUS304不锈钢封装板微冲压工艺研究

为实现不锈钢封装板件的高效率低成本批量化制造,开展了不锈钢薄板微冲压工艺研究.设计了集自动送料、辅助定位、落料、微冲孔以及微拉深于一体的高效、复杂、高精度封装板级进模具装置,分析成形条件对成形质量的影响规律,确定最佳工艺参数.同时,进行了不锈钢封装板抗冲击性能测试.结果表明:采用该复杂一体化级进式微冲压成形模具装置,制造出质量良好的不锈钢封装板件,成形效率可达1 120件/h;在超过47 800 g的超负荷条件下,封装板表面平整,未出现明显变形,能够满足机械性能要求.采用这种高效率微冲压成形技术,能够解决微型构件的尺寸精度,提高微型构件的力学性能,有效降低生产成本,实现了封装板件的高效率低成本批量化制造.

“飞秒激光微加工——打孔”的文献综述

飞秒激光微加工技术作为一种新兴的加工技术,具有非接触、效率高、加工精度高、热效应小、损伤阈值低以及能够实现真正的三维结构微加工等传统技术无法比拟的诸多优点,其应用领域相当广泛。文章描述了飞秒激光加工透明材料时,激光能量沉积在光学趋肤层,热效应极小的特性。指出了目前打孔普遍利用激光的直写技术,针孔掩模加工技术可以改善孔形的事实。最后展望了飞秒激光微加工的研究方向。

基于微细电火花加工的微冲裁技术研究

在自主研制的微细电火花-微冲裁复合加工机床上,通过WEDG技术、微细电火花三维铣削技术和微细电火花反拷贝加工技术在线加工出微模具,并在机床上实现了在线对中冲裁。最终在T2紫铜、H62黄铜、304不锈钢和3J21弹性合金上冲裁得到最大尺寸在微米量级的微型落料件,经显微照片观测与测量,落料件尺寸与质量均比较理想,并且在冲裁千件后微模具未见明显损伤,证明了微冲裁工艺的可行性。

微电机壳装配基准面的光洁冲裁模设计

从微电机壳端面加工工艺的分析入手,基于光洁冲裁原理,设计了一套微电机壳装配基准面的光洁冲裁模,并介绍了该模具的工作过程。详细阐述了光洁冲裁凹模、压边圈等重要零件的结构设计与选材,并对光洁冲裁间隙进行了分析和选择。经使用,工件端面光洁而无毛刺、模具使用寿命高。

T91钢焊接接头的服役退化行为评估

为了研究T91钢焊接接头服役老化行为,采用OM、SEM、显微硬度以及微型杯突试验对服役前和服役两年后的T91钢焊接接头进行了研究.结果表明服役前后组织变化不大,组织都是回火马氏体+少量的铁素体,晶粒度大小差异不大,组织都较为均匀;服役后的焊接接头的显微硬度较服役前低;比屈服强度降低9%、比抗拉强度降低11%、比断裂能降低13.5%;服役前后的断口有大小不一,深浅不同的韧窝,但服役前后的断口并没有明显不同,服役前后都是韧性断裂.

微冲裁模具的微细电火花加工工艺研究

为了实现微冲裁加工,采用微细电火花加工技术在线制备了复杂形状的高精度微冲裁模具。采用超声波振动加工液的方式,促进加工屑从放电间隙中排出,从而使加工效率和加工精度得到明显提高,实验结果证明了该方法的有效性。最后,对所加工的微冲裁模具的尺寸误差进行了讨论与分析。

通用可微调快换冲模设计

设计了一种可应用于组合冲模及柔性冲压系统的快换冲模机构。通过斜楔机构的设计,模具间隙可做微量调节,工作安全可靠。模具更换快捷、方便并带自锁功能。适合中小型冲压制品的多品种、中小批量生产及系列产品的开发。

基于微细电火花加工技术的微冲裁模具在线制备

针对微冲裁异形截面的微小模具难以制备及安装对准的问题,利用微细电火花三维铣削加工技术加工反拷贝电极及凹模,利用所加工的反拷贝电极通过电火花反拷贝加工技术加工凸模,整个工艺过程在线制作,避免了凸凹模具二次装夹产生的位置误差。该工艺分别在线制作凸凹模具,实现了复杂截面形状微型模具制备和在线对准。通过设计试加工实验确定加工参数,并利用该工艺成功制作了一套截面形状复杂的具有微小特征结构的高精度微冲裁模具。