sus304不锈钢箔微冲裁尺寸效应研究硕士论文

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1、国内图书分类号：TG302学校代码：10213国际图书分类号：621.73密级：公开工学硕士学位论文SUS304不锈钢箔微冲裁尺寸效应研究硕士研究生：李明星导师：郭斌教授申请学位：工学硕士学科：材料加工工程所在单位：材料科学与工程学院答辩日期：2011年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：TG302U.D.C：621.73DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONSIZEEFFECTINMICROBLANKINGOFSUS304STAINLESSSTEELFOILCandidate：LiMingxing

2、Supervisor：Prof.GuoBinAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：MaterialProcessingEngineeringSchoolofMaterialScienceandAffiliation：EngineeringDateofDefence：June,2011Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着微机电系统的高速发展，工业上对微型零件的需求越来越迫切，产品微型化对微小构件的精确成形提出了更

3、高的要求。微冲裁技术作为一种全新的塑性加工技术在整个加工制造业中正发挥着越来越重要的作用，加工零件尺寸精度高，断面质量好，在航空航天、精密电子仪器、生物医疗、军事国防等方面具有广阔的应用空间。本文针对微冲裁中出现的力学性能尺寸效应进行系统的研究，构建微成形中SUS304不锈钢箔混合本构模型，采用数值模拟与实验相结合的方法研究带材微冲裁过程，探索微冲裁力学性能尺寸效应，并在此基础上，开展SUS304不锈钢箔微冲孔工艺研究。通过SUS304不锈钢箔的单向微拉伸实验研究微拉伸尺寸效应，探索试样厚度和晶粒尺寸对SUS304不锈钢箔微拉伸的影响，并引入尺寸相关参数，基于表面层模型，将箔材表面晶粒视为单晶

4、，内部晶粒视为多晶，建立微成形中SUS304不锈钢箔宏微结合的混合本构模型。采用ABAQUS/Explicit软件对不锈钢箔的带材微冲裁过程进行数值模拟，分析冲裁条件对带材微冲裁的影响规律。结果表明，带材微冲裁的变形过程和断面分布与普通冲裁类似；随着相对冲裁间隙和晶粒尺寸的增大，微冲裁的最大抗剪强度逐渐减小；随着带材宽度增加，微冲裁的最大抗剪强度逐渐增大。通过开展不锈钢箔带材微冲裁的实验研究，得到了与模拟结果相同的实验规律，验证了本文提出的不锈钢箔混合本构模型的合理性，揭示带材带材微冲裁机理。对冲裁断面进行质量分析，结果表明，随着冲裁间隙增大或冲裁速度减小，光亮带逐渐减小，断裂带逐渐增大。晶粒

5、尺寸对带材微冲裁影响显著，细晶材料与粗晶材料相比，冲裁行程曲线具有更好的重复性。在微冲裁尺寸效应研究的基础上，开展了SUS304不锈钢箔微冲孔工艺研究，成功冲出最小直径100μm的微孔。通过扫描电镜和激光共聚焦显微镜对微孔表面和轮廓精度进行检测，结果表明，采用微冲孔技术制造出的微孔表面质量好，轮廓精度高，满足微孔类零件的高精度要求。关键词：微拉伸；微冲裁；SUS304不锈钢；尺寸效应；本构模型-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofmicroelectromechanicalsystems,thedemandformicro-par

6、tsaremoreandmoreurgentintheindustry,miniaturizationoftheproductsfaceshigherprecisionrequirementsforformingsmallcomponents.Microblankingtechnologyasanewplasticprocessingtechnologyintheprocessingandmanufacturingindustryisplayingamoreandmoreimportantrole.Theproducthashighprecisioninsizeandgoodqualityin

7、thecrosssection.Ithasbroadapplicationspaceintheprecisionelectronicinstruments,biomedical,andmilitarynationaldefenseThisarticleforcusonthemechanicalpropertiessizeeffectinmicroblanking,thehybridconstitu