微成形

关于微成形技术发展概况
051130323 尹相雨
摘要:近年来随着电子及精密机械的高速发展,细微零件的成形加工越来越重要。随着结构微型化趋势的发展,对微型工件的需求将不断增加。微成形理论与技术不断被创新,并走向成熟。
关键词:微成形、材料模具工艺
一、引言。
近年来随着制造业微型化的不断发展,细微零件的成形加工越来越重要,对微型工件的需求不断增加。微成形就是利用塑性变形来生产至少两个尺寸达到亚毫米级的零件或者结构件的成形技术。典型的微成形工艺有微挤压、微钣金、微模锻工艺等,这一技术继承了传统的塑性加工技术的高效率、最小或零材料损失、最终产品力学性能优秀、误差小的持点,使得近净产品或净产品的可以大批量生产,正是由于这一技术的诸多优势和广泛应用,许多国家投入大量资金进行相关研究,我国也高度重视,并在这方面取得了一些成绩。
二、微成形技术特点。
在微小尺度,微成形不再是单纯的金属塑性加工工艺问题,它已经成为多学科的交叉的高新技术,与传统工艺相比,微成形有自身特点。
1、材料的变化。在微小尺度下被加工材料各种性质发生变化,出现尺度效应,如在微成型拉伸中,板料厚向异性指数减小,导致板料厚度易于变薄 ,在拉延成形中成形极限降低。而且进入塑性变形阶段的均匀延伸率降低,甚至断裂之前的细颈形变也会缩短,但平面各向异性未见有明显变化。在微成形中,毛刺增多的现象也与尺度效应有关 ,这主要是由板料中晶粒位向的随机性和晶粒尺度与局部制品尺度的比率增大而引起的材料各向异性行为造成的。在弯曲成形中 ,尺度效应确实引起了流动应力和成形力的降低,但是当晶粒尺度接近于板料厚度时(这意味着在板料厚向只有单晶粒分布),成形力没有降低,反而增大(这与宏观成形力学中的晶粒增大成形力减小的规律相反)
2摩檫与润滑变化,微成形过程中摩檫与润滑发生了变化,随着样件尺度的减小,成形过程中的摩擦增加。宏观摩檫理论与控制不再适应。
3、模具的设计、制造、材料变化,微成形过程中,传统的模具的设计、制造、材料的选择发生了变化,多采用光电子行业的腐蚀、光刻等技术。
自制锅盖天线4环境、设备、相关测试方法变化。微成形时工作环境、设备、相关测试方法发生了变化,传统的测试理论方法微成形和设备基本不适用。
三、关键技术
  微成形技术主要表现在材料、模具、工艺、设备四个方面。由于微型化这方面还有很多有待成熟的方面。
水烟炭1、材料:传统材料不适应微成形,比如材料的脆性、寿命。以及描述在微尺度下材料力与变形的关系,材料的选择仍是关键,硅模具的大量应用。
2、模具与工艺:微观尺度下模具与坯料之间,坯料与坯料之间许多约束与宏观状态完全不同,没有成熟的理论与公式,当然随着许多技术不断被创新,工艺走向成熟。如在微黏塑性法中,分格尺寸小于晶粒尺寸。这种方法与有限元法结合起来的混合方法,能有效地计算稳态和非稳态的金属成形,包括能量消耗、表面的形成、工艺力、流动应力及温度等。电脑美甲机
新方法新工艺在微成形中可适用于从nm级到mm级这样一个范围,远远优于经典机械学仅适用于mm级的微成形、分子动力学仅适用于次表层厚度小于3nm的情况。因此 ,面向微细制造的微成形技术研究势在必行 ,且已成为研究领域和业界的新热点。
3、成形设备,有一定的研究,但生产上用的少。相对的一些设备是不错的选择。如线切割加工已经可以使用直径10m的细丝加工冲裁和挤压模具,通过精磨可以获得直径只有60m 的微细冲头,通过激光切割也可以获得10m 的结构形状,除了工模具制造问题外,微成形中微小制件的夹持问题也是工艺装备中的重要内容,特别是在多道次成形中,需要将微米级的制件在多套模具上快速精确地夹持定位,而且还必须考虑微小制件与夹持定位装置之间的吸附问题粉末注射成形(微小制件的重量小到必须考虑这种吸附力棒球棍材料)
四、总体理解
在微成形技术中,最突出的特点是微尺度效应。在微成形理论(微尺度效应、微塑性力学等)的基础上,对微成形的主要工艺,如压成形(包括;中裁、弯曲、拉深、胀形)、微注射成形(塑料、金属、陶瓷)、微体积成形(包括挤压、锻造、镦粗)以及工模具、材料和设备的应用和研究情况,同时微成形工艺可以分为固态成形和流体成形两大
类。固态成形一般是采用塑性加工,和常规塑性加工一样,其中根据坯料形态的不同,可分为体积成形和板材成形。体积成形包括模锻、正反挤压、压印等;板材成形包括拉深、冲裁、胀形等。流体成形包括塑料注射成形、金属和陶瓷粉末注射成形、铸造等, 微成形工艺系统也由材料 成形过程、工模具、设备( 包括工装 )四部分构成。在微成形加工中同样需要考虑工模具的设计三排键 、工艺参数的优化 、材料的磨损及处理等问题 ,但其主要特点却是由微小尺寸引起的微观尺度效应决定的,简言之,就是不能把宏观工艺参数 、结构参数、物理参数简单地按几何比例缩小应用到微成形过程中 , 因为微型化的影响波及整个工艺系统的各个方面。

本文发布于:2024-09-22 02:08:02,感谢您对本站的认可!

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