基于多晶體塑性模型的輥式微楔橫軋過(guò)程數(shù)值模擬.pdf

1、電子、醫(yī)療、機(jī)械等領(lǐng)域?qū)ξ⑿洼S類(lèi)件的需求日益增加，但目前的微型軸類(lèi)件加工方式滿(mǎn)足不了市場(chǎng)所要求的大批量、高效率以及精度較高等特點(diǎn)要求，而楔橫軋技術(shù)在成形軸類(lèi)件方面有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，具有效率高、環(huán)境友好、材料利用率高等特點(diǎn)，因此把楔橫軋塑性成形技術(shù)應(yīng)用到微成形領(lǐng)域，加工微型軸類(lèi)件。然而傳統(tǒng)的楔橫軋塑性模型及理論無(wú)法體現(xiàn)工件尺寸微型化對(duì)其成形的影響。所以為了能夠模擬輥式微楔橫軋技術(shù)，需要采用合適的細(xì)觀幾何模型和多晶體塑性模型來(lái)模擬微型軸成形過(guò)程

2、，并對(duì)相關(guān)模擬參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。
　　首先，針對(duì)微尺度下工件中僅僅包含十到幾十個(gè)晶粒，晶粒的大小、數(shù)量將會(huì)對(duì)工件塑性成形產(chǎn)生顯著影響的問(wèn)題，本文建立了基于voronoi原理的光滑模型和粗糙模型。三維voronoi多面體和真實(shí)多晶體材料的細(xì)觀結(jié)構(gòu)具有一定相似性，光滑模型的晶界與 voronoi多面體重合，粗糙模型通過(guò)對(duì) voronoi圖離散獲得，與 voronoi圖相近似。
　　其次，建立晶體結(jié)構(gòu)細(xì)觀幾何模型后，為了分析材料變形多

3、晶體塑性特性，論文通過(guò)賦予微型軸內(nèi)不同晶粒不同的塑性變形特征，建立兩種多晶體塑性模型。并對(duì)比材料隨動(dòng)雙線性動(dòng)態(tài)硬化模型和經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷贸?，后者更能真?shí)反映微成形的變形。材料中晶粒所具有的初始取向?qū)ξ⑿洼S的成形質(zhì)量有很大影響，通過(guò)電子背散射衍射技術(shù)得到晶粒初始取向，并編程將其設(shè)置在微型軸類(lèi)件材料模型中。
　　最后，通過(guò)將光滑/粗糙 voronoi幾何模型和經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖嘟Y(jié)合，論文建立了成形微型軸輥式微楔橫軋限元分析模型。仿真分析后，得出這兩