超聲輔助微塑性成形過(guò)程超聲尺度效應(yīng)研究.pdf

1、傳統(tǒng)的金屬微塑性成形工藝由于微成形過(guò)程中尺寸效應(yīng)的影響，坯料在成形過(guò)程中摩擦力變大，成形性能降低。而超聲輔助微塑性鐓擠成形工藝是結(jié)合超聲波機(jī)械振動(dòng)能，使坯料在載荷作用下發(fā)生微塑性變形的一種成形方法。超聲輔助微塑性鐓擠成形過(guò)程中的超聲效應(yīng)降低了材料流動(dòng)應(yīng)力，改善了工模具間接觸狀況。本文將超聲振動(dòng)引用到微塑性成形過(guò)程中，采用實(shí)驗(yàn)研究結(jié)合仿真分析的方法，研究當(dāng)材料變形尺度較小時(shí)，超聲振動(dòng)對(duì)于材料變形規(guī)律的影響。
　　針對(duì)超聲輔助微鐓擠成

2、形過(guò)程，設(shè)計(jì)并搭建了浮動(dòng)式超聲輔助鐓擠成形裝置，實(shí)驗(yàn)研究超聲輔助鐓擠成形過(guò)程中超聲振幅對(duì)于材料變形的影響，以及超聲輔助微鐓擠過(guò)程中超聲尺度效應(yīng)。研究表明：（1）使用浮動(dòng)式實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行超聲輔助鐓粗時(shí)，成形工件形狀與固定式實(shí)驗(yàn)裝置所得的成形工件有明顯不同，超聲輔助鐓擠實(shí)驗(yàn)表明，表明浮動(dòng)式實(shí)驗(yàn)裝置的成形工件小孔填充能力更好。（2）超聲振動(dòng)提高了工件的成形能力，顯著的提高了成形工件地的材料流動(dòng)。此外，超聲輔助鐓擠成形工件表面出現(xiàn)明顯的黑色物質(zhì)，

3、并且隨振幅的增大，現(xiàn)象更加明顯。（3）微塑性成形過(guò)程中，隨著坯料直徑的減?。ǎ?.5mm~0.5mm）），材料的流動(dòng)更加困難，出現(xiàn)明顯的尺寸效應(yīng)，材料的擠出長(zhǎng)度明顯越來(lái)越小，且坯料尺寸越小，尺寸效應(yīng)越明顯。引入超聲振動(dòng)后，可以發(fā)現(xiàn)，隨成形工件的尺寸下降，材料的成形能力上升，超聲振動(dòng)明顯提高了材料的小孔填充能力，改善了微塑性成形過(guò)程中材料的尺寸效應(yīng)。（4）基于相對(duì)增量的表征超聲鐓擠過(guò)程超聲尺度效應(yīng)研究發(fā)現(xiàn)相對(duì)于模具小孔直徑1.5mm的相對(duì)