1、本文論述了微拉深工藝的實驗研究及計算機模擬。 隨著微型化趨勢的發(fā)展，微細零件產(chǎn)品的加工在整個加工制造業(yè)中的地位越來越重要。從移動電話到計算機技術(shù)，從微型數(shù)碼設備到醫(yī)藥衛(wèi)生等各個方面，微細零件具有廣闊的應用空間，同時應用傳統(tǒng)的加工技術(shù)來加工這些微細零件也成為可能。但是，當零件尺寸縮小到一定范圍時，許多物理現(xiàn)象與宏觀世界有很大差別，一些常規(guī)理論將作修正，因此微觀尺度下的理論和試驗研究顯得格外重要。 采用實驗研究和計算機模擬分

2、析相結(jié)合的方法，對微拉深工藝進行研究，找出微拉深工藝中一些變化特點，以及探索微拉深工藝參數(shù)和模具設計的方法。 系統(tǒng)地介紹了尺度效應現(xiàn)象及其理論解釋。研究發(fā)現(xiàn)，當不均勻塑性變形尺度在微米量級時，材料就將表現(xiàn)出強烈的尺度效應（Size effects）；且目前的研究表明，尺度效應現(xiàn)象主要存在于材料力學行為和摩擦潤滑行為中。通過純銅薄板的材料力學性能拉伸實驗，在測得厚度在0.2mm以下的純銅薄板的力學性能參數(shù)的同時，驗證了材料力學行為

3、中尺度效應現(xiàn)象的存在即隨著板料厚度的減薄，材料的流動應力下降。 進行了一系列幾何相似的圓筒形件微拉深實驗研究。采用將傳統(tǒng)確定圓筒形件拉深問題的參數(shù)設計轉(zhuǎn)化為無量綱形式的設計方法，設計了微拉深實驗模具。通過圓筒形件微拉深實驗，給出了成形力曲線變化特點，并對其進行了理論解釋。本文還利用該套實驗模具進行了條形薄板料微拉深摩擦實驗研究，發(fā)現(xiàn)在無潤滑條件下，隨著板料厚度的減薄，摩擦系數(shù)有增大的趨勢。結(jié)合這兩個實驗研究的結(jié)果分析，對本文所采

4、用的微拉深工藝及模具設計的無量綱設計方法進行了一些修正。 最后，結(jié)合有限元模擬技術(shù)，在分析建模時，考慮表面層晶粒的影響，利用分層的方法對板料模型進行處理。利用數(shù)值模擬分析了摩擦系數(shù)μ、相對模具間隙C/t和相對凹模圓角半徑Rd/t對最大成形力的影響。數(shù)值模擬結(jié)果顯示，模擬的成形力曲線與實驗測得的成形力曲線吻合較好，并且在模具制造誤差范圍內(nèi)，相對模具間隙C/t和相對凹模圓角半徑Rd/t對最大成形力的影響不明顯，而摩擦系數(shù)μ對最大成形