A356合金微觸變成形及其超聲振動(dòng)輔助機(jī)理研究.pdf

1、本學(xué)位論文結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“超聲振動(dòng)輔助介觀尺度半固態(tài)金屬微觸變成形的理論和方法研究”(資助號(hào):50775203),以車載燃料電池制氫微反應(yīng)器的反應(yīng)載體薄板作為研究對(duì)象,開展了微凸臺(tái)陣列結(jié)構(gòu)的微觸變成形工藝及其超聲振動(dòng)輔助機(jī)理研究。首先,分析了微觸變成形工藝的可行性,并對(duì)微觸變成形工藝的可行性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;然后,對(duì)微凸臺(tái)陣列結(jié)構(gòu)的觸變成形工藝進(jìn)行了模擬和實(shí)驗(yàn)研究;最后,研究了微觸變成形中存在的尺度效應(yīng),并針對(duì)微凸臺(tái)充型不完全的

2、缺陷,提出在微觸變成形中施加超聲振動(dòng)來(lái)改善半固態(tài)金屬的流動(dòng)性,提高制品質(zhì)量。
　　 第1章,闡述了本學(xué)位論文的研究背景與意義,詳細(xì)介紹了國(guó)內(nèi)外在金屬微成形技術(shù)和超聲振動(dòng)輔助金屬成形技術(shù)方面的研究現(xiàn)狀,并在此基礎(chǔ)上,提出了論文的主要研究?jī)?nèi)容。
　　 第2章,首先介紹了半固態(tài)金屬觸變成形工藝流程;隨后,通過(guò)對(duì)半固態(tài)金屬漿料流動(dòng)特性的研究,分析了半固態(tài)金屬微觸變成形工藝的可行性,并進(jìn)行了觸變成形工藝可行性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　

3、　 第3章,建立了A356合金在半固態(tài)溫度區(qū)間的本構(gòu)模型,并對(duì)其合理性進(jìn)行了驗(yàn)證:將A356合金在半固態(tài)溫度區(qū)間的本構(gòu)模型用于微凸臺(tái)陣列結(jié)構(gòu)觸變成形的模擬過(guò)程,采用DEFORM軟件分析了工藝參數(shù)(坯料溫度、成形速度、模具溫度)和模具幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)(微孔深徑比、占空比、微孔位置)對(duì)微凸臺(tái)陣列結(jié)構(gòu)觸變成形效果的影響,為微凸臺(tái)陣列結(jié)構(gòu)觸變成形工藝和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo)。
　　 第4章,根據(jù)觸變成形的微凸臺(tái)陣列結(jié)構(gòu)典型形貌和應(yīng)用要求,

4、提出了微凸臺(tái)陣列結(jié)構(gòu)綜合質(zhì)量的評(píng)價(jià)參數(shù);并系統(tǒng)地研究了成形速度、坯料初始尺寸、潤(rùn)滑條件和成形力對(duì)微凸臺(tái)陣列結(jié)構(gòu)充型效果的影響規(guī)律。
　　 第5章,進(jìn)行了單個(gè)微凸臺(tái)的微觸變擠壓成形實(shí)驗(yàn),并以成形微凸臺(tái)的高徑比和成形力作為評(píng)價(jià)參數(shù),對(duì)微觸變成形過(guò)程中存在的尺度效應(yīng)進(jìn)行了研究探索,結(jié)果表明:徼觸變成形過(guò)程中存在明顯的尺度效應(yīng),并且微凸臺(tái)的高徑比隨微孔直徑的減小而降低,成形力隨微孔直徑的減小而增大。
　　 第6章,針對(duì)微凸臺(tái)陣列