微型三角件的微塑性成形技术研究

1

作者 郭斌 王春举 +1 位作者 单德彬 孙立宁 《科学技术与工程》 2005年第3期185-187,共3页

为研究微型零件的微塑性成形工艺,设计加工微型模具,借助扫描电镜对成形件的表面形貌进行观察和分析,用照片放大的方法测量成形件尺寸,分析成形应力、摩擦等对成形的影响。结果表明增大成形应力有利于提高微塑性成形性能,成形件几何尺... 为研究微型零件的微塑性成形工艺,设计加工微型模具,借助扫描电镜对成形件的表面形貌进行观察和分析,用照片放大的方法测量成形件尺寸,分析成形应力、摩擦等对成形的影响。结果表明增大成形应力有利于提高微塑性成形性能,成形件几何尺寸精度依赖于模具的尺寸精度,采用塑性成形工艺可以成形出微型零件。 展开更多

关键词 微塑性成形 微塑性成形性能 微犁零件

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精密微塑性成形技术的现状和发展趋势 被引量：29

2

作者 单德彬 袁林 郭斌 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期46-53,共8页

随着微/纳米科学与技术的不断发展,以形状尺寸微小或操作尺度极小为特征的微型机械系统(MEMS)受到人们高度重视,MEMS技术的发展对微型构件的微细加工技术带来挑战。文章介绍了塑性微成形技术的发展背景及其基本特点,综述了微成形的基本... 随着微/纳米科学与技术的不断发展,以形状尺寸微小或操作尺度极小为特征的微型机械系统(MEMS)受到人们高度重视,MEMS技术的发展对微型构件的微细加工技术带来挑战。文章介绍了塑性微成形技术的发展背景及其基本特点,综述了微成形的基本问题、微型零件成形工艺以及成形设备、数值模拟等方面的研究现状,并对其发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 微塑性成形 微型构件 尺寸效应 微成形设备 跨尺度方法

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CuZn37黄铜板料微塑性成形中的尺寸效应研究 被引量：12

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作者 李河宗 董湘怀 +5 位作者 王倩 申昱 DIEHL A HAGENAH H ENGEL U MERKLEIN M 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期15-19,共5页

为研究金属微塑性成形特点,对厚度不同及粗细两种晶粒尺寸的黄铜箔试样进行了单向拉伸和微弯曲实验,并采用经典塑性理论和应变梯度理论对弯曲回弹角进行了预测.粗晶粒板料试样单向拉伸实验表明,CuZn37黄铜的硬化曲线存在一种明显的尺寸... 为研究金属微塑性成形特点,对厚度不同及粗细两种晶粒尺寸的黄铜箔试样进行了单向拉伸和微弯曲实验,并采用经典塑性理论和应变梯度理论对弯曲回弹角进行了预测.粗晶粒板料试样单向拉伸实验表明,CuZn37黄铜的硬化曲线存在一种明显的尺寸效应,即板料厚度越小,屈服强度越高.弯曲回弹实验结果也存在另一种明显的尺寸效应现象,即板料厚度越小,回弹角越大.对这两种尺寸效应产生的原因进行了分析,指出应变梯度硬化对微成形工艺过程有重要影响. 展开更多

关键词 CuZn37黄铜箔 微塑性成形 回弹角 尺寸效应 应变梯度

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微塑性成形技术及其力学行为特征 被引量：8

4

作者 赵迎红 雷丽萍 曾攀 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期1-6,16,共7页

以微塑性成形工件尺寸微小化后尺寸效应的本质性特征为基础,分析了材料流动规律的尺寸效应、成形过程中的接触摩擦问题、温度效应等力学行为,讨论了工件的尺寸精度控制和成形设备选择等工艺技术问题,以及有限元模拟现状,进一步探讨了微... 以微塑性成形工件尺寸微小化后尺寸效应的本质性特征为基础,分析了材料流动规律的尺寸效应、成形过程中的接触摩擦问题、温度效应等力学行为,讨论了工件的尺寸精度控制和成形设备选择等工艺技术问题,以及有限元模拟现状,进一步探讨了微塑性成形技术未来发展的基本方向。 展开更多

关键词 微塑性成形 尺寸效应 接触摩擦 有限元

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激光辅助加热下的微塑性成形的研究 被引量：2

5

作者 王匀 张凯 +2 位作者 董培龙 袁国定 蔡兰 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期147-150,共4页

为了解决难成形材料微构件成形困难,采用脉冲固体激光器对铝合金微型件进行了辅助加热实验研究,同时利用有限元软件ABAQUS建立了基于激光加热的微镦粗圆柱形工件的热力耦合有限元模型,对激光加热后的温度场分布和微塑性成形过程进行了... 为了解决难成形材料微构件成形困难,采用脉冲固体激光器对铝合金微型件进行了辅助加热实验研究,同时利用有限元软件ABAQUS建立了基于激光加热的微镦粗圆柱形工件的热力耦合有限元模型,对激光加热后的温度场分布和微塑性成形过程进行了模拟研究。结果表明,工件在激光功率800mW,加热时间0.08s,光斑半径0.1mm下的温度场分布呈卵圆形,在短时间内温度场基本趋于均匀化,激光加热下的微塑性成形应力比常温下降低了30%左右。这一结果对提高微塑性材料的成形性能和完善微热及微温成形工艺是有帮助的。 展开更多

关键词 激光技术 微塑性成形 数值模拟 温度场 ABAQUS

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大块非晶合金在过冷液相区微塑性成形的研究进展 被引量：9

6

作者 程明 张士宏 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期4-8,共5页

综述了大块非晶合金在过冷液相区微塑性成形的工艺、成形性能评价及有限元技术应用方面的研究进展。指出应用大块非晶合金在过冷液相区粘性流变特性的微塑性成形技术及分析和优化成形工艺的有限元技术发展迅速。展望了过冷液相区微塑性... 综述了大块非晶合金在过冷液相区微塑性成形的工艺、成形性能评价及有限元技术应用方面的研究进展。指出应用大块非晶合金在过冷液相区粘性流变特性的微塑性成形技术及分析和优化成形工艺的有限元技术发展迅速。展望了过冷液相区微塑性成形技术的进一步研究对大块非晶合金在MEMS典型精细零件加工方面应用的巨大推动作用。 展开更多

关键词 大块非晶合金 过冷液相区 微塑性成形 有限元

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微塑性成形中的摩擦研究 被引量：2

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作者 王匀 孙日文 +3 位作者 许桢英 董培龙 袁国定 蔡兰 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期13-16,共4页

微塑性成形中由于尺寸微型化出现了"尺度效应",导致了摩擦润滑呈现出不同于传统宏观尺寸的特点,利用"开口和封闭润滑穴"模型解释了微塑性成形中的摩擦问题。结合微压缩实验讨论了流动应力的修正,即消除摩擦力对微... 微塑性成形中由于尺寸微型化出现了"尺度效应",导致了摩擦润滑呈现出不同于传统宏观尺寸的特点,利用"开口和封闭润滑穴"模型解释了微塑性成形中的摩擦问题。结合微压缩实验讨论了流动应力的修正,即消除摩擦力对微压缩的影响。耦合鼓度法和有限元技术对微压缩试验进行了研究,制定了标定曲线,进行了拟合回归,求解了实验中的摩擦因数,修正了流动应力,从而获得真实流动应力-应变曲线,可以为后续的微塑性成形有限元数值模拟提供准确的材料模型。 展开更多

关键词 微塑性成形 尺度效应 鼓度法 压缩实验 流动应力

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微塑性成形技术的研究进展 被引量：1

8

作者 耿艳青 谭险峰 黄新华 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2012年第1期15-18,共4页

对尺度效应在微塑性成形中所表现出来的特点,以及对微体积和微板料的成形特点、成形设备和成形工艺等的研究进展及所取得的成果进行了总结。

关键词 微塑性成形 尺度效应 微体积成形 微板材成形

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基于应变梯度塑性理论的微塑性成形力学性能 被引量：1

9

作者 郭幼丹 程晓农 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期689-693,共5页

不同厚度的T2紫铜试样的单向拉伸、微硬度和微弯曲试验表明,材料的力学行为与内禀的材料特征参数相关:厚度为30μm的板材,其拉伸强度比厚度为150μm的板材提高了28%,平均晶粒尺寸D为50μm的细晶,其拉伸强度比平均晶粒尺寸D为120μm的粗... 不同厚度的T2紫铜试样的单向拉伸、微硬度和微弯曲试验表明,材料的力学行为与内禀的材料特征参数相关:厚度为30μm的板材,其拉伸强度比厚度为150μm的板材提高了28%,平均晶粒尺寸D为50μm的细晶,其拉伸强度比平均晶粒尺寸D为120μm的粗晶拉伸强度提高了33%,拉伸时呈现出"越小越强"的特征;当压痕深度与板材厚度的比值大于0.2时,压入深度越大,压痕硬度越大,呈现出"越大越硬"的现象;回弹角随板料厚度的减小而增大,当材料厚度小于一定值(0.06mm)时,材料的应变梯度硬化效应使得回弹角随板料厚度的变化更为剧烈,这种变化与采用应变梯度塑性理论预测的结果基本一致。 展开更多

关键词 T2紫铜 力学性能 应变梯度理论 微塑性成形

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微型齿轮精密微塑性成形工艺研究

10

作者 单德彬 王春举 +1 位作者 周健 郭斌 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期456-458,共3页

为了进行微塑性成形工艺研究,设计了一套精密微塑性成形系统.系统采用宏动/微动相结合的驱动模式,既可获得高的位移精度又可以实现较大的冲头行程,在成形过程中对工艺参数进行实时采集和记录.使用该系统进行了微型齿轮的微塑性成形工艺... 为了进行微塑性成形工艺研究,设计了一套精密微塑性成形系统.系统采用宏动/微动相结合的驱动模式,既可获得高的位移精度又可以实现较大的冲头行程,在成形过程中对工艺参数进行实时采集和记录.使用该系统进行了微型齿轮的微塑性成形工艺试验,结果表明,微成形件的表面质量好,轮廓清晰,证明采用微塑性成形技术可以成形出质量良好的微型零件. 展开更多

关键词 微塑性成形技术 微成形系统 宏/微动驱动 微型齿轮

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基于激光加热的微塑性成形系统的研究

11

作者 王匀 董培龙 +3 位作者 许桢英 朱永书 陆广华 袁国定 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2008年第9期69-71,75,共4页

针对难成形微器件的成形要求,研制了基于激光辅助加热的微塑性成形系统。该系统装置将激光直接加载于难成形的微小工件材料表面,利用激光热作用对工件的非接触式加热和热传导,以便实现微温塑性成形。该系统的加工工艺简单,一致性好,易... 针对难成形微器件的成形要求,研制了基于激光辅助加热的微塑性成形系统。该系统装置将激光直接加载于难成形的微小工件材料表面,利用激光热作用对工件的非接触式加热和热传导,以便实现微温塑性成形。该系统的加工工艺简单,一致性好,易于实现批量化生产。 展开更多

关键词 激光辅助加热 微塑性成形 微成形系统

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Bi系高温超导带材中的塑性微成形技术 被引量：1

12

作者 曾攀 赵迎红 雷丽萍 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期25-30,共6页

随着塑性成形技术向着"极端"方向发展,塑性微成形方法的研究成为学术界和工业界中的前沿领域之一,Bi系高温超导带材作为目前唯一的一种已实现工业化生产的超导材料,它的加工过程就是典型的多芯多场塑性微成形过程;文章从实验... 随着塑性成形技术向着"极端"方向发展,塑性微成形方法的研究成为学术界和工业界中的前沿领域之一,Bi系高温超导带材作为目前唯一的一种已实现工业化生产的超导材料,它的加工过程就是典型的多芯多场塑性微成形过程;文章从实验和计算方面介绍该塑性微成形的特征,涉及超导粉体材料的本构行为、拉拔和轧制的加工过程,并对Bi系高温超导带材中的塑性微成形的研究现状进行评述. 展开更多

关键词 超导带材 塑性微成形 拉拔 轧制

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微挤压成形系统的设计与实现 被引量：10

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作者 付佳伟 齐乐华 +2 位作者 周计明 张彬 杨方 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期32-35,97,共5页

针对微挤压成形工艺要求,设计开发了一种微挤压成形系统,该系统装置采用压电陶瓷为驱动器,以实现成形速度的精确控制;利用压簧-楔块机构实现自动进给,减少了人工操作步骤;通过计算机控制系统与传感器,实现对微挤压成形过程的实时控制及... 针对微挤压成形工艺要求,设计开发了一种微挤压成形系统,该系统装置采用压电陶瓷为驱动器,以实现成形速度的精确控制;利用压簧-楔块机构实现自动进给,减少了人工操作步骤;通过计算机控制系统与传感器,实现对微挤压成形过程的实时控制及数据采集。在室温条件下,使用该成形系统对铅丝坯料进行微挤压实验研究,结果表明,成形装置受力形变对挤压结果产生的影响可以通过适当的预紧力得到改善,从而成形出轮廓清晰的微型齿轮,验证了该研究方案的可行性,为后续的微型金属零件成形研究提供技术依据。 展开更多

关键词 微塑性成形 微挤压成形 成形系统 微型齿轮

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热变形参数对微型齿轮成形影响的实验研究 被引量：4

14

作者 周健 王春举 +1 位作者 单德彬 郭斌 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期144-147,共4页

为了研究凸模速度、成形温度和成形载荷等热变形参数对5A02铝合金微型齿轮成形的影响规律,设计制造了微型齿轮模具,在自行研制的微塑性成形设备上,将压入高度比作为填充程度的评价参数进行了成形实验,成功获得了质量良好的节圆直径为Φ1... 为了研究凸模速度、成形温度和成形载荷等热变形参数对5A02铝合金微型齿轮成形的影响规律,设计制造了微型齿轮模具,在自行研制的微塑性成形设备上,将压入高度比作为填充程度的评价参数进行了成形实验,成功获得了质量良好的节圆直径为Φ1 mm的5A02铝合金微型齿轮.研究结果表明,压入高度比可以很好地定量表示微型齿轮闭式模锻的填充程度,成形载荷是影响微型齿轮填充程度的主要因素,降低凸模速度、提高成形温度有利于提高微型齿轮的填充程度. 展开更多

关键词 热变形参数 微型齿轮 微塑性成形 压入高度比

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铝合金微型齿轮等温精密微成形工艺研究 被引量：3

15

作者 周健 王春举 +1 位作者 单德彬 郭斌 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期36-39,共4页

利用自行研制的精密微塑性成形设备,对铝合金微型齿轮的等温精密成形工艺进行了研究,成功地获得了质量良好的节圆直径为Φ1mm的5A02铝合金微型齿轮.金相分析表明,微型齿轮的齿部流线沿齿形轮廓分布,有利于提高齿轮的承载能力和抗疲劳强... 利用自行研制的精密微塑性成形设备,对铝合金微型齿轮的等温精密成形工艺进行了研究,成功地获得了质量良好的节圆直径为Φ1mm的5A02铝合金微型齿轮.金相分析表明,微型齿轮的齿部流线沿齿形轮廓分布,有利于提高齿轮的承载能力和抗疲劳强度.纳米硬度分析表明微型齿轮的纳米硬度分布也有利于提高齿轮的抗疲劳强度.使用等温精密微成形技术可以制造出质量良好的微型齿轮. 展开更多

关键词 微型齿轮 微塑性成形 流线 纳米硬度

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微电子材料在微塑成形中的尺度效应 被引量：2

16

作者 王匀 孙日文 +2 位作者 许桢英 张凯 袁国定 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第A02期926-929,共4页

微电子材料在微机电系统（MEMS）的发展中越来越受到青睐，但是其工艺加工的不足限制了实际应用的步伐。微塑性成形可以成形微电子器件，由于其尺寸微型化，在微塑性成形中存在一个不可避免的“尺度效应”问题，尺度效应表现在材料的流... 微电子材料在微机电系统（MEMS）的发展中越来越受到青睐，但是其工艺加工的不足限制了实际应用的步伐。微塑性成形可以成形微电子器件，由于其尺寸微型化，在微塑性成形中存在一个不可避免的“尺度效应”问题，尺度效应表现在材料的流动行为、成形中摩擦效应和实验结果的分散性上。在介绍尺度效应的基础上对其进行了分类，给出了判断标准，并从流动应力、晶粒尺度、摩擦效应和温度效应等方面综述了尺度效应对微塑性成形的影响。由于基于连续介质的传统塑性力学理论无法解释微塑性成形过程中的尺度效应，因此引入了非均匀介质的塑性应变梯度理论并进行了探讨，最后指出了尺度效应的研究发展方向，从而促进微电子材料的开发应用。 展开更多

关键词 微塑性成形 微电子材料 尺度效应 流动 应力 塑性应变梯度

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纯铜热处理工艺参数对微拉深成形的影响 被引量：5

17

作者 杨莹 马靖楠 +1 位作者 何岩 刘军 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第16期238-241,共4页

针对工业生产中常用的商品级纯铜,开展微尺度下拉深成形试验,研究了退火热处理工艺参数对微塑性成形的影响。结果表明,冷轧状态纯铜薄板在微拉深试验后易出现制耳并拉裂;而经过退火热处理的纯铜薄板则可顺利成形。这说明材料的热处理工... 针对工业生产中常用的商品级纯铜,开展微尺度下拉深成形试验,研究了退火热处理工艺参数对微塑性成形的影响。结果表明,冷轧状态纯铜薄板在微拉深试验后易出现制耳并拉裂;而经过退火热处理的纯铜薄板则可顺利成形。这说明材料的热处理工艺参数决定了材料的晶粒尺度和形态,对微塑性成形工艺过程和成形质量产生重要影响。 展开更多

关键词 微塑性成形 拉深成形 纯铜

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基于浮动式模具成形微型齿轮工艺研究 被引量：2

18

作者 王春举 单德彬 +1 位作者 郭斌 周健 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期11-14,共4页

鉴于摩擦对微型零件塑性微成形过程的影响随表面积与体积之比增加而显著增大的现象,本文对微型齿轮零件成形设计了浮动式微型模具结构,并进行了等温成形实验研究.结果表明:可浮动凹模将摩擦阻力变为积极摩擦力,提高了坯料向模腔的填充能... 鉴于摩擦对微型零件塑性微成形过程的影响随表面积与体积之比增加而显著增大的现象,本文对微型齿轮零件成形设计了浮动式微型模具结构,并进行了等温成形实验研究.结果表明:可浮动凹模将摩擦阻力变为积极摩擦力,提高了坯料向模腔的填充能力,有效降低了成形载荷;对成形件的分析表明,成形件有良好的表面质量和微观组织结构. 展开更多

关键词 塑性微成形 浮动式模具 积极摩擦力 微型齿轮

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金属玻璃微制造技术现状与研究进展 被引量：4

19

作者 韩磊 明平美 +2 位作者 孔泽宇 张新民 牛屾 《精密成形工程》 北大核心 2022年第3期40-49,共10页

金属玻璃,又称非晶态合金,因具有长程无序、短程有序的独特组织结构而拥有超常的综合性能,是制造微纳器件的理想材料之一,然而,其易过热变性且禀性钝惰硬脆,是一种典型难加工的材料之一。在分析金属玻璃组织结构特点和力学性能的基础上... 金属玻璃,又称非晶态合金,因具有长程无序、短程有序的独特组织结构而拥有超常的综合性能,是制造微纳器件的理想材料之一,然而,其易过热变性且禀性钝惰硬脆,是一种典型难加工的材料之一。在分析金属玻璃组织结构特点和力学性能的基础上,按等材、减材和增材3种成形方式对金属玻璃的微制造方法与技术进行了综述。介绍各自的加工与成形原理、工艺特点、技术优势、基础应用和发展现状,分析了它们的不足与发展趋势。目前,等材成形是主流的微成形加工方法,是基于非晶材料内在特性的一种成形方式。减材与增材成形加工现阶段仍处于探索之中,工程应用案例较少,有一定的发展潜力。最后展望了金属玻璃微纳制造领域的未来发展方向与研究重点。 展开更多

关键词 金属玻璃 微纳制造 热塑性微成形

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近十年来块体非晶合金材料的研究现状及发展趋势 被引量：12

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作者 郭玉琴 李富柱 +1 位作者 杨欣 韩娟娟 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期806-810,共5页

综述了现有的各种块体非晶合金(BMGs)体系及其主要性能特点、应用情况,分析了近十年来该领域的研究现状,认为当前的有关基础研究工作主要集中在新非晶合金体系的开发、不同变形方式下的变形行为及断裂机理、焊/连接工艺、复合强韧化、... 综述了现有的各种块体非晶合金(BMGs)体系及其主要性能特点、应用情况,分析了近十年来该领域的研究现状,认为当前的有关基础研究工作主要集中在新非晶合金体系的开发、不同变形方式下的变形行为及断裂机理、焊/连接工艺、复合强韧化、塑性成形及断裂过程的仿真模拟、微成形性能等几个方面;相关的应用研究,一是通过超塑性成型及各种连接技术实现常规尺寸非晶合金制件的加工;二是通过微塑性成型技术实现对微型器件的制造。最后,指出了实现非晶合金微型制件工业化、批量化生产所必须解决的几个关键问题。 展开更多

关键词 块体非晶合金(BMGs) 研究现状 微塑性成形 非晶合金制件

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