機(jī)械設(shè)計(jì)與制造：潤(rùn)滑對(duì)不銹鋼超薄板脹形性能影響的研究
2022-08-01【作 者】孫立君;黃珍媛;張寒;阮鋒
【引 言】
信息技術(shù)的發(fā)展，使得如電腦接插件、液晶顯示屏端子、彈片連接器、集成電路引線架等IT零件的設(shè)計(jì)與制造越來(lái)越重要。而這一類產(chǎn)品不斷向著超薄(材料厚度在(0.02-0.6) mm范圍內(nèi))化方向發(fā)展。隨著材料的超薄化，這些IT零件的成型比傳統(tǒng)的塑性成形要困難許多，這是由于[1-2]。目前針對(duì)超薄板的塑性成形研究主要集中在三個(gè)方面:材料性能研究、成形工藝的研究、成形加工過程中摩擦潤(rùn)滑研究。脹形工藝是超薄板料成形中經(jīng)常發(fā)生的塑性成形方式，由于在脹形時(shí)，凹模和材料之間的相對(duì)滑動(dòng)少，具有不易劃傷零件及成形件有張力的特點(diǎn)，因此脹形工藝多用于成形對(duì)表面質(zhì)量有嚴(yán)格要求的產(chǎn)品[3]。
在脹形成形中，凸模與板料的接觸是從一點(diǎn)或一線開始的，接觸面積逐漸增大。因此，接觸區(qū)的靜摩擦系數(shù)成為影響脹形成形應(yīng)變分布的主要因素，而動(dòng)摩擦系數(shù)作用不大[4]。通常成形過程中潤(rùn)滑條件的改善對(duì)材料的脹形成形能產(chǎn)生好的作用，能提高整個(gè)制件的變形水平。但同時(shí)潤(rùn)滑條件的改變也能影響破裂發(fā)生的部位。對(duì)于球頭凸模脹形來(lái)說，當(dāng)潤(rùn)滑條件差時(shí)，破裂位置遠(yuǎn)離球頭中心;當(dāng)潤(rùn)滑條件好時(shí)，破裂位置越接近球頭中心。但如果脹形過程中，材料的破裂位置過于接近球頭的話，將使變形朝向球頭(凸模與板料最開始的接觸點(diǎn))中心集中，使得變形的均勻性增加，材料的脹形性能降低。結(jié)合有限元模擬技術(shù)和杯突試驗(yàn)方法，分析潤(rùn)滑條件對(duì)超薄不銹鋼板脹形工藝的影響。
【結(jié) 論】
采用有限元模擬技術(shù)進(jìn)行杯突脹形試驗(yàn)，研究了不同潤(rùn)滑條件對(duì)超薄不銹鋼薄板的脹形性能的影響。通過對(duì)杯突值和厚度減薄率的研究對(duì)比發(fā)現(xiàn)，潤(rùn)滑的變化對(duì)脹形時(shí)塑性變形區(qū)的范圍、材料失穩(wěn)破裂的位置有顯著的影響，脹形性能并不是隨著潤(rùn)滑條件的改善而增加，也不是隨著潤(rùn)滑條件的卜降而卜降的，因此在脹形工藝中一味地改善潤(rùn)滑、降低摩擦系數(shù)并不能有效地提高不銹鋼薄板的脹形性能。最后通過對(duì)模擬試驗(yàn)結(jié)果的擬合分析發(fā)現(xiàn)，在μ=0.125時(shí)不銹鋼薄板的脹形性能達(dá)到最好。
以下是正文：
