C2680黄铜箔微弯曲工艺研究

论文摘要

由于微弯曲尺寸微小化出现与宏观弯曲的差异性,塑性微弯曲成形的研究实验、成形方法和理论仍处于探索和发展阶段。本文设计加工了一套C2680黄铜箔三点微弯曲模具,并基于CMT8502型微机控制电子万能试验机平台,进行了C2680黄铜箔三点微弯曲正交实验,实验中为准确地获得C2680黄铜箔三点微弯曲力,采用美国Transcell BAB-5M传力传感器对弯曲力进行了实时地测量,获得了一系列C2680黄铜箔三点微弯曲力和冲头位移曲线,并分析了弯曲半径和晶粒尺寸对各厚度C2680黄铜箔微弯曲力的影响规律。本文采用瑞士产OP2型万能光学坐标镗对C2680黄铜箔三点微弯曲成形件回弹角和回弹半径进行了测量,研究了坯料厚度、晶粒尺寸和弯曲半径对C2680黄铜箔微弯曲回弹的影响规律,分析了各因素对C2680黄铜箔微弯曲回弹的影响原因。本文基于理想弹塑性线性强化材料模型,推导了C2680黄铜箔三点弯曲实验解析分析的应力应变关系公式,并结合弯曲实验获得的弯曲力和冲头位移关系,采用MATLAB计算了不同厚度C2680黄铜箔的屈服强度、弹性模量、塑性硬化系数和弯曲力矩。本文采用eta/DYNAFORM在两种不同材料模型下对C2680黄铜箔三点微弯曲成形及其回弹过程进行了数值模拟,模拟结果表明,与单向拉伸实验所得C2680黄铜箔应力应变关系相比,通过三点微弯曲实验解析计算的应力应变关系使模拟回弹量更接近实际回弹量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 塑性微成形技术的研究背景
• 1.3 微薄板成形的工艺研究
• 1.3.1 微拉深
• 1.3.2 微冲裁
• 1.3.3 微弯曲
• 1.4 塑性微成形技术的研究进展
• 1.4.1 塑性微成形的尺寸效应研究
• 1.4.2 塑性微成形的数值模拟研究
• 1.5 本课题研究的内容及目的和意义
• 第2章 C2680 黄铜箔微弯曲实验方案设计
• 2.1 引言
• 2.2 实验材料及试样制备
• 2.3 微弯曲实验建立
• 2.3.1 微弯曲模具设计与制造
• 2.3.2 力传感器
• 2.3.3 实验设备
• 2.3.4 实验方案
• 2.4 微弯曲回弹角和回弹半径的检测
• 2.5 本章小结
• 第3章 C2680 黄铜箔微弯曲实验研究
• 3.1 引言
• 3.2 微弯曲应力应变关系解析分析公式推导
• 3.3 弯曲半径及晶粒尺寸对各厚度黄铜箔弯曲力的影响
• 3.3.1 弯曲半径对各厚度黄铜箔弯曲力的影响
• 3.3.2 晶粒尺寸对各厚度黄铜箔弯曲力的影响
• 3.4 不同坯料厚度黄铜箔微弯曲应力应变的解析计算
• 3.5 黄铜箔微弯曲力矩的影响规律
• 3.5.1 弯曲曲率和坯料厚度对黄铜箔微弯曲力矩的影响
• 3.5.2 表层应变对不同厚度黄铜箔无量纲弯曲力矩的影响
• 3.6 本章小结
• 第4章 C2680 黄铜箔微弯曲回弹规律及其数值模拟
• 4.1 引言
• 4.2 微弯曲回弹影响因素分析
• 4.2.1 弯曲半径对回弹的影响
• 4.2.2 坯料厚度对回弹的影响
• 4.2.3 晶粒尺寸对回弹的影响
• 4.2.4 回弹极差分析
• 4.3 C2680 黄铜箔微弯曲回弹的数值模拟
• 4.3.1 有限元数值模拟的准备
• 4.3.2 微弯曲回弹的模拟结果对比分析
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢