箔板錐形零件微拉深成形工藝研究.pdf

1、潤滑在微成形技術(shù)中發(fā)揮著十分重要的作用,但零件微小化帶來的摩擦尺寸效應(yīng)使傳統(tǒng)的潤滑方法受到很大限制。模具表面改性為微成形技術(shù)提供了一項(xiàng)全新的潤滑方法。類金剛石膜(DLC膜)具有低摩擦系數(shù)、耐磨性良好等優(yōu)點(diǎn),在模具表面改性中有著廣闊的應(yīng)用前景。然而,傳統(tǒng)方法制備的DLC膜與基體結(jié)合力較低,因此采取措施提高DLC膜與基體的結(jié)合能力,研究適合箔板微成形的潤滑方法,對促進(jìn)微成形工藝發(fā)展有重要意義。
　　本文利用等離子體離子注入與沉積設(shè)備在

2、20kV電壓下在Si片表面上沉積出了過渡層DLC膜,然后改變?yōu)R射電壓,在過渡層膜基礎(chǔ)上制備出所需的表層DLC膜,構(gòu)成功能梯度DLC膜(簡稱DLC膜)。共制備了四組表層膜濺射電壓分別為10kV、13.5kV、16.5kV、20kV的功能梯度DLC膜。利用原子力顯微鏡、拉曼光譜、摩擦磨損實(shí)驗(yàn)、納米壓痕實(shí)驗(yàn)等對薄膜性能進(jìn)行了分析,結(jié)果表明,隨著濺射電壓升高,DLC膜石墨化加重,表層膜濺射電壓為13.5kV時(shí)的功能梯度DLC膜表面顆粒排列整齊,

3、具有較低的摩擦系數(shù)和較高的強(qiáng)度,綜合性能良好。
　　借助拉伸實(shí)驗(yàn)研究了DLC膜的潤滑效果和塑性變形條件下DLC膜的摩擦行為。結(jié)果表明,采用DLC膜潤滑時(shí)與無潤滑時(shí)相比,試樣與壓頭間的摩擦系數(shù)明顯減小,實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中壓頭表面DLC膜發(fā)生了磨損失效,其宏觀失效機(jī)制為磨粒磨損,微觀失效機(jī)制為發(fā)生了化學(xué)鍵的變化。
　　構(gòu)建了錐形件拉深的有限元模型,并對成形過程中的參數(shù)進(jìn)行模擬優(yōu)化。研究發(fā)現(xiàn),T2紫銅箔在拉深成形時(shí)的最佳壓邊起始位置為