超聲輔助微塑性成形過程超聲尺度效應(yīng)研究.pdf

1、傳統(tǒng)的金屬微塑性成形工藝由于微成形過程中尺寸效應(yīng)的影響，坯料在成形過程中摩擦力變大，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程中的超聲效應(yīng)降低了材料流動應(yīng)力，改善了工模具間接觸狀況。本文將超聲振動引用到微塑性成形過程中，采用實驗研究結(jié)合仿真分析的方法，研究當(dāng)材料變形尺度較小時，超聲振動對于材料變形規(guī)律的影響。
　　針對超聲輔助微鐓擠成

2、形過程，設(shè)計并搭建了浮動式超聲輔助鐓擠成形裝置，實驗研究超聲輔助鐓擠成形過程中超聲振幅對于材料變形的影響，以及超聲輔助微鐓擠過程中超聲尺度效應(yīng)。研究表明：（1）使用浮動式實驗裝置進(jìn)行超聲輔助鐓粗時，成形工件形狀與固定式實驗裝置所得的成形工件有明顯不同，超聲輔助鐓擠實驗表明，表明浮動式實驗裝置的成形工件小孔填充能力更好。（2）超聲振動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。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）微塑性成形過程中，隨著坯料直徑的減?。ǎ?.5mm~0.5mm）），材料的流動更加困難，出現(xiàn)明顯的尺寸效應(yīng)，材料的擠出長度明顯越來越小，且坯料尺寸越小，尺寸效應(yīng)越明顯。引入超聲振動后，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，超聲振動明顯提高了材料的小孔填充能力，改善了微塑性成形過程中材料的尺寸效應(yīng)。（4）基于相對增量的表征超聲鐓擠過程超聲尺度效應(yīng)研究發(fā)現(xiàn)相對于模具小孔直徑1.5mm的相對