[發(fā)明專利]一種利用用于對(duì)比觀察超聲作用的微成形裝置來(lái)觀察超聲作用的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110871412.2
• 申請(qǐng)日: 2021-07-30
• 公開（公告）號(hào): CN113649466B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅烽;劉長(zhǎng)桃;王蓓;王振鵬;楊瑞祥;馬將;徐斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類號(hào): B21D31/00
• 分類號(hào): B21D31/00;B21D37/16;B21C51/00;B21D37/01
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 葉思

本申請(qǐng)涉及微成形技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用用于對(duì)比觀察超聲作用的微成形裝置來(lái)觀察超聲作用的方法。用于對(duì)比觀察超聲作用的微成形裝置包括：成形模具、導(dǎo)熱座、加熱環(huán)以及壓頭。成形模具開設(shè)有模壓腔，模壓腔具有腔口，金屬坯料放置于成形模具并遮蓋腔口，導(dǎo)熱座位于金屬坯料的上方，導(dǎo)熱座開設(shè)有料倉(cāng)，導(dǎo)熱座還開設(shè)有加熱槽，加熱環(huán)放置于加熱槽并用于熔融柔性介質(zhì)；壓頭的下端位于料倉(cāng)，且向柔性介質(zhì)施加向下的壓力。本申請(qǐng)可以對(duì)更薄的金屬坯料進(jìn)行微成形，且成形后柔性介質(zhì)和微制件易于分離，并將本裝置的成形結(jié)果與加有超聲裝置的成形結(jié)果進(jìn)行對(duì)比以觀察超聲在成形過(guò)程中所產(chǎn)生的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及微成形技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用用于對(duì)比觀察超聲作用的微成形裝置來(lái)觀察超聲作用的方法。

背景技術(shù)

微制件制造是當(dāng)今制造業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方向，也是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品小型化、微型化的基礎(chǔ)。微成形是微制件制造的一個(gè)重要分支。微成形是指用壓力迫使金屬坯料（包括板料和塊體材料）變形，以制備特征尺寸在兩個(gè)維度上小于1mm的微制件或微結(jié)構(gòu)的金屬加工工藝。

金屬薄板微成形目前有很多方法，包括：傳統(tǒng)的機(jī)械成形（剛性沖頭和剛性凹模的配合）、常規(guī)粘性介質(zhì)成形、超聲振動(dòng)熔融塑料粉末作柔性沖頭成形、激光沖擊成形、電磁沖擊成形、液壓成形、高壓氣體成形以及高壓水射流成形等等。

采用粘性介質(zhì)作柔性沖頭來(lái)成形金屬板料有許多優(yōu)勢(shì)，如：可以使板料上的受力分布更加均勻，從而使板料各處的厚度變化更加均勻，避免板料厚度的局部嚴(yán)重減薄，推遲坯料頸縮，提升材料的變形能力；粘性介質(zhì)流動(dòng)性和填充性能好，可傳遞高壓力，可使板料較好地貼緊模壓腔的腔壁成形；可成形高強(qiáng)度低塑性難變形材料，可成形復(fù)雜形面，可獲得高尺寸精度和高表面質(zhì)量的微制件；只需要單邊模具，節(jié)約模具制造成本，也避免了剛性沖頭與剛性凹模在微成形過(guò)程中對(duì)中困難的問(wèn)題，等等。

其中，粘性介質(zhì)在宏觀大尺寸制件成形中早已獲得實(shí)際應(yīng)用。但采用常規(guī)的粘性介質(zhì)（常溫下呈粘性流態(tài)，例如高粘度甲基硅油），制件成形后粘附在制件表面的粘性介質(zhì)清理比較困難，也阻礙了該方法的廣泛應(yīng)用。微成形中，由于制件極其微小，粘性介質(zhì)的清理更加困難，因而極少見有相關(guān)研究報(bào)道，粘性介質(zhì)成形的優(yōu)勢(shì)在微成形中并沒(méi)有得到充分發(fā)揮。

超聲熔融塑料粉末作柔性沖頭的成形，是將超聲振動(dòng)作用到金屬坯料上并對(duì)其成形產(chǎn)生影響，因而該方法重要的意義是在微成形中引入了超聲振動(dòng)，從而使該方法成為一種超聲微成形方法。超聲微成形可以大幅降低成形力，可獲得更大變形量的制件，微制件質(zhì)量也能得到改善，這是施加超聲帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)。但由于施加了超聲振動(dòng)，對(duì)較薄（例如厚度5μm以下）的金屬薄板，很容易因超聲振動(dòng)導(dǎo)致金屬坯料與模具發(fā)生反復(fù)碰撞，而產(chǎn)生破裂。

更為重要的是，由于在超聲熔融塑料粉末作柔性沖頭的方法中，熔融塑料粉末是利用超聲使塑料粉末顆粒相互摩擦、碰撞從而使塑料粉末溫度升高形成熔融塑料粘性介質(zhì)，而這種粘性介質(zhì)在超聲停止后即刻凝固，因此無(wú)法觀察超聲在成形過(guò)程中對(duì)金屬板料所產(chǎn)生的影響，進(jìn)而無(wú)法提高微制件的成形質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例的目的在于提供一種利用用于對(duì)比觀察超聲作用的微成形裝置來(lái)觀察超聲作用的方法，旨在為成形更薄金屬薄板提供一種可行解決方案，以彌補(bǔ)超聲熔融塑料粉末做柔性沖頭成形方法不能成形更薄金屬薄板的不足；以及解決常規(guī)粘性介質(zhì)在制件成形后附著于制件表面不易清理的問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)實(shí)施例采用的技術(shù)方案是：