精密微塑性成形技術(shù)的現狀及發(fā)展趨勢論文

　　引言

　　微塑性成形技術(shù)主要是采用塑性變形的方式進(jìn)行形成微型零件的工藝方法， 在多種復雜形狀微小零件作用下能夠達到微米量級，所以在微型零件的制造上較為適用。微塑性成形技術(shù)并非是傳統塑性成形工藝的簡(jiǎn)單等比例縮小，其作為新的研究領(lǐng)域對實(shí)際的發(fā)展有著(zhù)重要促進(jìn)作用，故此加強這一領(lǐng)域的理論研究就有著(zhù)實(shí)質(zhì)性意義。

　　1 精密微塑性成形原理特征及方法分析

　　1.1 精密微塑性成形原理特征分析

　　科技的發(fā)展帶來(lái)了生產(chǎn)的效率提升，在微塑性成形技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中經(jīng)歷了不同時(shí)期的進(jìn)步，傳統的成形工藝按照比例微縮到微觀(guān)領(lǐng)域在參數上的適應性就失去了。而微塑性成形技術(shù)在現階段已經(jīng)成了多種學(xué)科交叉的邊緣技術(shù)，實(shí)際成形中的潤滑以及摩擦也與此同時(shí)發(fā)生了一些變化，所以宏觀(guān)摩擦學(xué)當中的摩擦理論就不能有效適應。但由于微小尺度下秒面積與體積的增大，所以在摩擦力就對成形造成的影響逐漸擴大，那么潤滑就是比較關(guān)鍵的因素。從實(shí)際的成形原理來(lái)看，在工件進(jìn)行微縮化的過(guò)程中，此時(shí)在摩擦力上就會(huì )隨之加大，壓力的加大那么封閉潤滑包中的潤滑油壓強也隨之加大，這樣就支持以及對成形的載荷實(shí)現了傳遞，進(jìn)而對摩擦也減小了。在工件的尺寸不斷的微小化過(guò)程中，開(kāi)口潤滑包面積減少幅度不是很大，但在封閉潤滑包的面積減少幅度就相對比較大，采用固體潤滑劑的過(guò)程中由于不存在潤滑劑溢出的狀況所以就對摩擦系數的影響也較小。

　　1.2 精密微塑性成形方法分析

　　微塑性成形工藝及方法的相關(guān)研究主要是在微沖壓以及微體積成形方面，其中的微體積成形主要是進(jìn)行的微連接器以及頂桿和葉片等微型的期間精密形成。以螺釘為例，其最小的尺寸只有0.8 微米，而微成形胚料的最小直徑是0.3 微米，在模壓成形的微結構構建溝槽的最小寬度能夠達到二百納米。另外在微沖壓成形這一方法上最為重要的就是進(jìn)行的薄板微深拉伸以及增量成形等方法。微型器件的微塑性成形技術(shù)屬于新興的研究領(lǐng)域，在成形的方法上主要就是實(shí)現毫米級的微型器件精密微成形，在微塑性成形技術(shù)的不斷發(fā)展下，這一技術(shù)會(huì )進(jìn)一步的優(yōu)化。

　　2 精密微塑性成形技術(shù)工藝發(fā)展現狀及發(fā)展趨勢

　　2.1 精密微塑成形技術(shù)工藝發(fā)展現狀分析

　　精密微塑成形技術(shù)在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中也面臨著(zhù)一些問(wèn)題，在尺寸效應問(wèn)題上體現的較為顯著(zhù)。微塑性成形的發(fā)展領(lǐng)域中，試樣尺寸當達到亞毫米或者四微米尺寸的時(shí)候，試樣的物理特征及內部的結果就會(huì )發(fā)生變化，所以在性能參數與成形工藝參數就會(huì )存在不相協(xié)調的`狀況，這也就是尺寸效應。而造成這一問(wèn)題的原因主要是材料的不均勻以及流動(dòng)應力和延展性等，從微塑性成形的不均勻性來(lái)看，在成形件遲迅接近晶粒的尺寸過(guò)程中，那么在材料的微觀(guān)組織性能不均勻就對對胚料塑性變形產(chǎn)生影響。

　　從其技術(shù)工藝發(fā)展的情況來(lái)看，主要有微沖載以及微拉深和微彎曲、微擠壓。從微拉深這一層面來(lái)看，針對薄板成形主要是采取這一技術(shù)，這樣就能夠成形各種形狀杯體以及腔體零件，這一過(guò)程中會(huì )伴隨著(zhù)摩擦以及各向異性等現象影響，故此從工藝的復雜上來(lái)說(shuō)相對加大。而在微彎曲這一技術(shù)工藝的發(fā)展上來(lái)看，這一技術(shù)工藝成形的產(chǎn)品在外形尺寸和板料厚度上就相對比較接近，在微彎曲件傳輸中比較容易發(fā)生變形，所以這一工藝技術(shù)的制件過(guò)程中，檢測就成了一個(gè)問(wèn)題。再者就是微沖載，這一技術(shù)工藝主要是生產(chǎn)微小零件工藝之一，實(shí)際技術(shù)實(shí)施過(guò)程中的晶粒尺度和局部尺度比率增加，就會(huì )造成局部的變形，微沖載當中的凸凹模間隙控制和工模具間的磨損問(wèn)題也是解決的一個(gè)重要內容。

　　在微成形工藝的研究上主要集中在體積成形和沖壓成形，其中的薄板材料成形主要是在拉深工藝基礎上進(jìn)行實(shí)施的，能夠制作成筒形和階梯形以及盒形等不規則形狀薄壁零件。和其它的沖壓成形工藝得到有效的配合還能夠制造出更為復雜的零件，故此微拉深的工藝技術(shù)在實(shí)際的應用中是相對比較突出的。而在微體積成形過(guò)程中，主要是對微齒輪以及螺釘的微型零件精密微塑性成形進(jìn)行的實(shí)際研究，通過(guò)擠壓以及局部鍛造等體積成形的方法能夠對多種微型零件加以實(shí)現。精密微塑性成形技術(shù)對產(chǎn)品的精度以及縮短產(chǎn)品交貨期限等效率提升都有著(zhù)較好的作用，從近些年這一層面的發(fā)展來(lái)看，已經(jīng)有著(zhù)突出成果。

　　2.2 精密微塑成形技術(shù)工藝發(fā)展趨勢分析

　　精密微塑性成形技術(shù)工藝在不斷額發(fā)展中，隨著(zhù)科技的進(jìn)步將會(huì )上升到新的發(fā)展階段，在精度上將越來(lái)越高，并在應用熱流道技術(shù)上將會(huì )進(jìn)一步的擴大。采取這一技術(shù)能夠將制件的生產(chǎn)率及質(zhì)量得到有效提升，同時(shí)也能大幅度節約部件原材料，而在技術(shù)的標準化層面也將會(huì )進(jìn)一步的提升， 這樣就能有效的降低制造的成本，對質(zhì)量最大化的進(jìn)行提升。從我國的塑性成形技術(shù)和國外的相比較而言，還有著(zhù)一定的差距，需要在多方面進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。微機電系統的提出以及技術(shù)上的實(shí)現，這對塑性微成形技術(shù)的發(fā)展就打開(kāi)了大門(mén)， 由于精密微塑性成形技術(shù)和傳統的理論有著(zhù)一定的差異性，所以要能結合實(shí)際進(jìn)行改進(jìn)處理，這也是精密微塑性成形技術(shù)在當前需要解決的問(wèn)題。

　　另外就是在新型的模具加工技術(shù)以及測量、分析方法等會(huì )使塑性微成形技術(shù)在未來(lái)發(fā)展的重要方向，而成形件在尺寸上上更小化以及精度高等將會(huì )在新型的成形設備作用下進(jìn)行實(shí)現，這在自動(dòng)控制設備以及高精度測量方法層面將會(huì )得到有效實(shí)現。微成形作為是新興的多學(xué)科交叉工藝技術(shù)，在當前人們對其的全面認識還相對比較缺乏，這一問(wèn)題在不斷的發(fā)展過(guò)程中將會(huì )得到逐步的解決。隨著(zhù)可持續發(fā)展觀(guān)理念的深化，無(wú)色熱鍛潤滑劑以及拉深潤滑劑等相關(guān)的環(huán)保技術(shù)在精密微塑性成形技術(shù)的結合上也會(huì )呈現新的發(fā)展局面。

　　3 結束語(yǔ)

　　總而言之，微塑性成形技術(shù)的發(fā)展和研究的持續推進(jìn)，將會(huì )在技術(shù)上得到進(jìn)一步的提升，但要想將精密微塑性成形技術(shù)得到更好的應用， 就需要對技術(shù)應用中的一些實(shí)際性問(wèn)題認真分析并解決。在材料的開(kāi)發(fā)上進(jìn)一步的加強，通過(guò)實(shí)驗進(jìn)行對微成形技術(shù)的發(fā)展的一保障，只有全面考慮才能促進(jìn)微塑性成形技術(shù)的順利發(fā)展。

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