《非晶合金不等厚殼體零件熱態微沖鍛成形工藝與機理》是依託華中科技大學，由王新雲擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：非晶合金不等厚殼體零件熱態微沖鍛成形工藝與機理
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王新雲
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
軍事及民用工業中器件的微型化促進了微成形技術的發展，而非晶合金因在常溫下的優異機械性能和在過冷液相區的高塑性變形能力而成為最重要的微成形材料之一。本項目將針對微型化而產生的微米尺度不等厚殼體類零件，採用塑性理論、工藝試驗結合有限元分析的方法，開展熱態下的微沖鍛成形新工藝研究。包括，(1)建立考慮尺寸效應的非晶合金材料本構關係。擬基於建立的Maxwell-pulse本構模型，耦合尺寸效應因素，獲得精確的非晶合金熱態下微塑性變形的本構模型；(2)得到受尺寸效應影響的鐓粗增厚規律。擬採用不同尺寸坯料，改變鐓粗增厚變形區的尺寸比例，以此獲得微尺度下不等厚度殼體類零件的鐓粗增厚變形規律；(3)基於以上研究，開展熱態微沖鍛成形工藝試驗研究與有限元分析，獲得不等厚非晶合金殼體類零件的熱態微沖鍛成形的一般規律和成形樣件。本項目的研究將為非晶合金整體塑性件在實際工程領域微型零件中的套用，提供技術與理論基礎。
結題摘要
近年來，以形狀尺寸微小或操作尺度極小為特徵的微機電系統受到人們的高度重視，使得生產實際中對微型零部件的需求越來越大，從而推動了各種微成形技術的開發研究。尤其是軍事工業中某些重要器件的微型化，更促進了微成形技術的發展。而非晶合金因在常溫下的優異機械性能和在過冷液相區的高塑性變形能力而成為最重要的微成形材料之一。本項目將針對微型化而產生的微米尺度不等厚殼體類零件，採用塑性理論、工藝試驗結合有限元分析的方法，開展熱態下的微沖鍛成形新工藝研究。 主要研究內容包括，(1) 非晶合金在過冷液相區的熱塑性變形的基礎研究；(2)建立考慮尺寸效應的非晶合金材料本構關係。基於建立的Maxwell-pulse本構模型，耦合尺寸效應因素，獲得精確的非晶合金熱態下微塑性變形的本構模型；(3)得到非晶合金零件的鐓粗增厚規律；(4)基於以上研究，開展熱態微沖鍛成形工藝試驗研究與有限元分析，獲得不等厚非晶合金殼體類零件的熱態微沖鍛成形的一般規律，為非晶合金整體塑性件在實際工程領域微型零件中的套用，提供技術與理論基礎。 基於上述研究，得到了非晶合金在過冷液相區受試樣尺寸大小影響的力學性能及變化規律，建立了考慮尺寸效應的非晶合金材料的本構關係，以及得到了沖鍛塑性變形時的最佳化工藝參數，闡述並得到了自由體積及界面接觸摩擦是非晶合金材料在塑性變形時具有尺寸效應的根本原因等。根據獲得的這些研究數據與結論，對理解非晶合金的變形機理和尺寸效應的本質具有重要的科學意義。 發表標註本基金資助的SCI論文7篇，ISTP論文1篇；獲授權發明專利2項；本項目的部分成果是所獲2014年中國機械工業聯合會一等獎的重要組成部分；畢業碩士研究生1名，另有2名直攻博士研究生，繼續從事該基金相關內容的研究。
