微型热管挤压模具分流模芯微细电火花加工工艺研究

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1、硕士学位论文微型热管挤压模具分流模芯微细电火花加工工艺研究RESEARCHONMICROEDMPROCESSOFSPLIT-FLOWCOREFORMICROHEATPIPEEXTRUSIONDIES白宇飞哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TG661学校代码：10213国际图书分类号：621密级：公开工学硕士学位论文微型热管挤压模具分流模芯微细电火花加工工艺研究硕士研究生：白宇飞导师：王振龙教授申请学位：工学硕士学科：机械制造及其自动化所在单位：机电工程学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈

2、尔滨工业大学ClassifiedIndex:TG661U.D.C:621DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONMICROEDMPROCESSOFSPLIT-FLOWCOREFORMICROHEATPIPEEXTRUSIONDIESCandidate：BaiYufeiSupervisor：Prof.WangZhenlongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：Mecha

3、nicalManufacturingandAutomationAffiliation：SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着新一代卫星向高分辨率、高精度以及微型化的方向发展，卫星的有效载荷高度集成，局部热流密度急剧增加，使星用电子设备的寿命大幅降低，微型热管在电子器件散热方面得到广泛应用

4、。为了满足微型热管低成本、大批量的生产需求，微型热管的加工普遍采用金属微挤压成形技术，其中分流模芯作为形成热管内腔形状的关键组件，其高精度加工对于微型热管的高质量制造具有重要意义。本文通过分析分流模芯的结构特征，采用组合装配的加工方案，把分流模芯分为类齿轮、模芯杆两部分进行加工，其中类齿轮宽2.84mm、长7mm、深宽比较大、尺寸较小、加工精度要求高，是分流模芯的主要加工难点。首先利用有限元软件ANSYS建立了V40钨钢微细电火花线切割加工的温度场仿真模型，基于仿真模型分析材料特性和放电点集中对加工过程材

5、料去除率和温度场的影响，并引入“生死单元技术”得到脉冲放电的蚀除效果。仿真实验发现V40钨钢的高熔点使得单脉冲的材料去除量较小，而放电点位置集中时，材料去除率较低，同时由于残留温度场的影响，加工区域的高温区域较长。针对类齿轮的加工稳定性问题，进行了微细电火花线切割加工的基础实验研究，首先分析了电参数、电极丝张力、进给速度等加工条件对加工过程材料去除率、表面质量的影响。为了解决加工过程的放电集中、断丝现象，基于电位差法进行了类齿轮电火花线切割加工过程的放电点位置分布检测，研究了加工参数与放电点分布之间的关系

6、。为了实现材料去除率、放电点分布均匀度的两目标优化，基于NSGA-Ⅱ多目标优化算法对类齿轮的加工参数进行了两目标优化。最后进行分流模芯的加工实验，首先利用微细电火花线切割技术加工分流模芯类齿轮结构，采用两目标优化得到的工艺参数，在加工过程对加工间隙进行补偿；然后利用微细电火花铣削加工技术加工类齿轮轴，针对铣削加工过程二次装夹的定位装夹误差，设计了一种类齿轮铣削的夹具；接着利用磨削和镜面放电技术进行模芯杆的加工，并与类齿轮进行装配，实现了分流模芯的制备。关键词：分流模芯；微细电火花线切割加工；温度场仿真；放

7、电点位置分布-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofnewgenerationsatellitesinthedirectionofhighresolution,highprecision,andminiaturization,thepayloadofsatellitesishighlyintegrated,andthelocalheatfluxdensityhasincreaseddramatically.Asaresult,thelifespanofs

8、tar-useelectronicdeviceshasbeengreatlyreduced,andmicro-heatpipeshavebeenobtainedintermsofheatdissipationofelectronicdevices.Widelyused.Inordertomeetthelow-cost,high-volumeproductionrequirementsofmicro-heatpipes,micr