您的位置: turnitin查重官网> 工程 >> 材料工程 >铜箔纯铜箔微弯曲数值模拟和实验经典

铜箔纯铜箔微弯曲数值模拟和实验经典

收藏本文 2024-03-10 点赞:4575 浏览:12236 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:近年来,金属箔板在电子工业、微机电系统、医疗以及新能源领域中的运用日渐广泛。塑性微成形技术以其高效率、高质量和低成本等优点成为微型零件批量化生产的首选。随着试样尺寸的微小化,金属箔板成形历程中材料的力学特点和力学性能体现出了强烈的尺寸效应,亟需对微尺度下材料的各项力学参数和变形规律进行探讨,以推动金属箔板微成形技术的进展。本论文以纯铜箔为实验材料,通过对不同厚度和晶粒尺寸的铜箔试样进行单向拉伸实验,获得铜箔的应力应变联系,探讨坯料厚度和晶粒尺寸两个尺度因素对材料力学性能的影响规律,并为微弯曲成形模拟提供材料性能参数。拉伸实验结果表明:在相同热处理条件下,当坯料厚度大于90μm时,材料的流动应力随坯料厚度的减小而减小,体现出第Ⅰ类尺度效应;当坯料厚度小于90μm时,材料的流动应力随坯料厚度的减小而增大,体现出第Ⅱ类尺度效应。当坯料厚度相同时,材料的流动应力随着晶粒尺寸的增大而减小。另外,铜箔厚度变化对其弹性模量几乎没有影响;而晶粒尺寸对弹性模量体现出一定的尺寸效应,即随着晶粒尺寸的减小,其弹性模量增大。本论文采取数值模拟和实验探讨策略对纯铜箔微弯曲成形及回弹进行探讨。采取拉伸实验获得的铜箔材料流动模型,对铜箔微弯曲成形及回弹历程进行模拟,得到了坯料厚度、晶粒尺寸、弯曲角、凹模圆角半径及凸凹模间隙等因素对微弯曲回弹的影响规律。弯曲件的回弹量随坯料厚度的减小而增大,并且随着纯铜箔厚度的减薄,其回弹角增大走势逐渐显著,体现出回弹量与厚度减薄的尺度效应;弯曲件的回弹量随晶粒尺寸的增大而减小,体现出第Ⅰ类尺度效应;弯曲件的回弹量随弯曲角的增大而减小,随凹模圆角半径和凸凹模间隙的增大而增大。其中,坯料厚度对纯铜箔弯曲回弹的影响最大,随坯料厚度的减小回弹量增大显著。设计并加工了可方便实现不同坯料厚度、不同晶粒尺寸、不同弯曲角的铜箔微弯曲实验装置,对两种热处理状态下的不同厚度的铜箔坯料进行了不同弯曲角的弯曲实验探讨,获得的坯料厚度、晶粒尺寸及弯曲角对铜箔弯曲回弹的影响规律与数值模拟结果一致,表明本论文铜箔拉伸实验获取的材料性能参数与铜箔微弯曲成形建模及获得的各种因素对弯曲回弹的影响规律以及浅析给出的尺度效应是可信的。关键词:纯铜箔论文微弯曲论文回弹论文尺寸效应论文

    摘要10-12

    ABSTRACT12-14

    第1章 绪论14-26

    1.1 引言14

    1.2 微成形技术的探讨背景14-15

    1.3 板料微成形工艺探讨15-21

    1.3.1 微冲裁16

    1.3.2 微拉深16-17

    1.3.3 微拉伸17-18

    1.3.4 微弯曲18-21

    1.4 塑性微成形尺寸效应探讨21-23

    1.4.1 流动应力尺寸效应22

    1.4.2 摩擦尺寸效应22-23

    1.5 板材微成形数值模拟探讨23-24

    1.6 本课题的作用及主要探讨内容24-26

    第2章 纯铜箔微拉伸实验探讨26-40

    2.1 引言26

    2.2 纯铜箔热处理实验26-30

    2.2.1 实验材料与热处理工艺26-27

    2.2.2 材料组织观察27-30

    2.3 纯铜箔微拉伸实验30-39

    2.3.1 实验策略选择30-31

    2.3.2 实验设备选择31

    2.3.3 试样制备31-33

    2.3.4 探讨案例设计33

    2.3.5 实验结果处理与浅析33-39

    2.4 本章小结39-40

    第3章 板料弯曲成形历程回弹浅析及微弯曲工艺设计40-46

    3.1 引言40

    3.2 弯曲变形历程浅析40-41

    3.3 弯曲回弹机理浅析41-42

    3.4 弯曲回弹影响因素42-43

    3.5 微弯曲工艺设计43-45

    3.6 本章小结45-46

    第4章 纯铜箔微弯曲成形数值模拟与回弹浅析46-64

    4.1 引言46

    4.2 ETA/DYNAFORM软件介绍46-47

    4.3 有限元数值模拟模型建立47-50

    4.3.1 几何模型构建47

    4.3.2 回弹单元类型与尺寸选择47-48

    4.3.3 本构方程建立48-49

    4.3.4 有限元算法选择49-50

    4.4 微弯曲回弹模拟计算与结果浅析50-62

    4.4.1 坯料厚度对微弯曲回弹影响50-52

    4.4.2 晶粒尺寸对微弯曲回弹影响52-54

    4.4.3 弯曲角对微弯曲回弹影响54-57

    4.4.4 凹模圆角半径对微弯曲回弹影响57-60

    4.4.5 凸凹模间隙对微弯曲回弹影响60-62

    4.5 本章小结62-64

    第5章 纯铜箔微弯曲实验探讨64-74

    5.1 引言64

    5.2 微弯曲实验条件64-66

    5.2.1 微弯曲实验设备64-65

    5.2.2 微弯曲模具设计与制造65-66

    5.3 实验案例设计66-68

    5.4 实验结果68-72

    5.4.1坯料厚度对纯铜箔微弯曲回弹影响68-69

    5.4.2 晶粒尺寸对纯铜箔微弯曲回弹影响69-70

    5.4.3 弯曲角对纯铜箔弯曲回弹影响70-72

    5.5 本章小结72-74

    第6章 结论与展望74-76

    6.1 结论74-75

    6.2 探讨展望75-76

copyright 2003-2024 Copyright©2020 Powered by 网络信息技术有限公司 备案号: 粤2017400971号