塑性成形技术的若干发展趋势(2)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-27 原文发表:2007-06-27 人气:14

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目前已经进行了多种微成形工艺实验，包括微弯曲、微拉延、微压印、微挤压、微锻造、无模微成形等等。通过这些实验研究了各种工艺参数对成形质量的影响，也探索了各种微成形工艺措施。为了增加材料的拉深性能， Erhardt采用加热工具的方法，在加工过程中用激光加热局部坯料，从而使材料的成形性提高了10％。Saotome改变凸模直径和板料厚度的比值D/t进行拉深实验，发现D/t值在10～100范围内，极限拉深比随着D/t的增加而减小。Kals在研究微冲裁加工发现，剪应力不是随着产品的微型化而减小，当板料厚度减小到一定的时候，材料的临界减切强度又会略为增加，这种现象不会随晶粒尺寸的改变而改变。Doege和Jimma研究了弯曲和压印过程中冲头的震动特性对冲压产品精度的影响，由于凸模的运动引起压边圈震动，随着冲压速度的加大，产品精度会随之降低。在加工中可以提高压边力来减小震动的影响，提高冲头压力，也可以明显地提高产品的精度。

由于微细塑性加工零件尺寸非常小，零件相对变形梯度比较大，工件与模具之间的摩擦系数增加，因此对模具的强度要求较高。Jeong发现薄膜金属玻璃材料在非晶态下具有较高强度和弹性极限，而且在微尺度下，不会发生尺度效应，是一种理想的微细塑性成形材料。当对这种材料进行低温加热时，在一定温度范围内，材料逐渐软化，而且表现出黏性流动性，在较低的作用力下，很容易对其进行微细三维成形加工。利用非晶态金属进行超塑性微成形十分有利。Saotome在超低温液体状态下，利用超塑性材料Al－78Zn和非晶态材料LaAlNa挤压加工出模数为50μm和20μm的微型齿轮。

微成形中还有一些需要考虑的问题。一个难题就是如何在高速度的情况下获得较高的尺寸精度和表面质量。在微成形中要以几个微米的误差将坯料在凹模上定位。当零件尺寸减小时，材料的表面积与体积之比迅速增大，零件与工具的粘着力和零件表面的张力的作用也会增强，为了把零件从工具上迅速地分离就必须考虑的其影响。对于普通冲压成形，冲头和传动装置之间的间隙通常可以忽略，但是在成形微零件时，整个冲头行程可能仅为100μm，这时冲头和传动装置之间的间隙就必须加以考虑。为了确保产品的质量和对加工过程进行控制，合适的测量和检测工具也是非常必要的。

4. 结束语

多学科交叉和技术融合是当今科学技术发展的普遍趋势，塑性成形技术也不例外。在这种形势下，塑性成形领域的学者和工程技术人员应该更多地关注材料科学、力学、先进制造技术等相关领的研究进展，推动塑性成形理论的发展；各大学和研究机构应该大力构筑促进学科交叉和资源共享的跨学科研究平台，其中包括各种实验和计算设施，通过联合攻关，占领科学技术的若干制高点，提高我国的科技创新能力；大学、科研机构和企业应该加强交流与合作，使得研究工作切合我国经济和社会发展的实际需要，企业能依托大学和研究机构解决技术难题、获得技术储备、提高竞争力。

参考文献
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[3] Y.Q. Guo

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