SUS304不銹鋼箔板微彎曲工藝研究.pdf

1、隨著科學技術的進步和人們生活品質(zhì)的提高，各類工業(yè)、電子產(chǎn)品正在向著精密化、微型化、智能化發(fā)展，相應的對微小零件的需求量也越來越大。與其他加工技術相比，塑性微成形作為微型件的一種高效成形方法，具有生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、成形件形狀尺寸精度高、質(zhì)量優(yōu)良的特點。
　　近年來，塑性微成形技術得到了快速發(fā)展，對微型件成形精度和成形質(zhì)量評價標準也提出了更高的要求。彎曲回彈作為彎曲成形卸載后不可避免的彈性變形釋放現(xiàn)象，顯著影響了微彎曲件的形狀尺

2、寸精度。在過去的幾十年中，宏觀尺寸的金屬板材彎曲成形得到了廣泛的試驗研究，對材料特性、模具幾何尺寸以及彎曲成形工藝參數(shù)等對彎曲成形的影響進行了系統(tǒng)的研究總結(jié)。然而，當彎曲部分的幾何尺寸縮減到1毫米以下時，表現(xiàn)出明顯的尺寸效應，傳統(tǒng)的宏觀彎曲理論不能直接用于微彎曲成形工藝設計。因此，本文開展箔板微彎曲實驗研究，研究微彎曲成形的回彈尺寸效應現(xiàn)象，對微成形技術發(fā)展具有重要指導意義。
　　本文設計了箔板U型自由彎曲試驗方案，使用不同槽寬尺

3、寸的凹模和不同圓角半徑的凸模，對厚度在80μm~180μm的SUS304不銹鋼箔板進行微彎曲實驗。采用Olympus GX71金相顯微鏡測量彎曲回彈角度。研究箔板微彎曲半徑、箔板厚度和平均晶粒直徑等因素對不銹鋼箔板U型自由彎曲回彈的影響規(guī)律。并在此基礎上設計非對稱無帽彎曲件接觸彎曲成形模具，成形出形狀尺寸符合要求的不銹鋼箔板微彎曲件。
　　SUS304不銹鋼箔板U型自由微彎曲實驗結(jié)果表明，彎曲回彈角隨沖頭速度并無明顯變化。相同條件

4、下，箔板彎曲回彈角隨著晶粒尺寸和箔板厚度的增加而不斷減小，隨著比值t/d（厚度/平均晶粒直徑）的增大而增大。并且，厚度為80μm的箔板彎曲回彈角隨著t/d的變化速率明顯大于150μm和180μm的箔板；相同條件下，150μm和180μm的箔板彎曲試樣，回彈角隨著相對彎曲半徑的增大，以相同的線性規(guī)律增大，而厚度為80μm的箔板彎曲回彈角隨相對彎曲半徑無明顯變化。綜合分析，對于SUS304不銹鋼箔來說，當厚度較大時（t=150μm、t=18

5、0μm）箔板彎曲回彈遵循宏觀彎曲回彈規(guī)律，其回彈量大小主要受自身厚度和模具幾何尺寸的影響；當厚度減小到一定值時（t=80μm），其回彈主要受箔板晶粒尺寸的影響，對相對彎曲半徑等因素并不敏感，表現(xiàn)出微彎曲回彈的尺寸效應現(xiàn)象。
　　根據(jù)U型自由微彎曲回彈現(xiàn)象研究結(jié)果，設計非對稱結(jié)構(gòu)微彎曲件的無壓邊接觸彎曲成形模具，研究凸模壓下量對底邊減薄和彎曲成形角度的綜合影響。同時，對不同狀態(tài)的箔板進行彎曲成形，分析晶粒尺寸對彎曲件成形角度的影響。