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微成型技术与微模具制造 ——曾宇翔 目录 一 微成形简介 二 微成形的应用 三 微成形的主要问题 四 微细加工技术 五 微成形技术展望 一 微成形简介 1.1微成形的概念 当今科学研究的两个趋势：巨型化和微型化。 微成形的定义：材料的塑性变形生产至少有两个维度在亚毫米级以下的零件成形。 微成形技术的优点：大批量、高效率、高精度、低成本、低污染等。 二 微成形的应用 随着微机电系统（MEMS）和电子工业的兴起，微成形技术在电子行业得到了广泛的应用。比较典型的应用是电子产品以及医疗器械的零部件生产，如：电视机电子枪的微杯形件；引线框架等。 微成形的应用 微成形的应用 三 微成形的主要问题 3.1 微成形领域的基本问题 我们可以将微成形领域中的问题分为四个部分：材料，工艺，工具和设备。 微成形的主要问题 3.2 尺寸效应 随着尺寸的变化而带来的一系列问题我们称为尺寸效应，在微成形领域中这个效应越发显著。 我们大致可以将尺寸效应分为两大类：流动应力尺寸效应和摩擦尺寸效应。 微成形的主要问题 3.2.1 流动应力尺寸效应 国内外学者在微成形领域的研究中发现，随着尺寸的变小，材料成形的流动应力，延伸率，屈服强度等都出现了不同程度的减少。 微成形的主要问题 微成形的主要问题 表面层模型 为了解释流动应力随尺寸减少而降低的现象M.Geiger教授以及他得研究团队提出了表面层模型。 微成形的主要问题 3.2.2 摩擦尺寸效应 摩擦是金属塑性成形中至关重要的一个因素。摩擦力的变化直接影响到了最后的产品成形质量。 在微成形领域中，摩擦力随着尺寸的不断减少反而不断增大。而其变化的原因是因为摩擦因子会随着尺寸的不断减少而不断增大。 微成形的主要问题 摩擦尺寸效应最早是Messner 教授在进行圆环压缩试验中观察到的，随后进行了双杯挤压试验得到并验证了这一尺寸效应。 微成形的主要问题 开放与封闭式润滑坑模型 Engel教授及其团队提出了开放与封闭式润滑坑模型来解释摩擦的尺寸效应。 微成形的主要问题 四 微细加工技术 4.1 微成形技术 微成形技术大致可分为微体积成形和微薄板成形两类。 微体积成形包括：挤压，墩粗，胀形，锻造等。 微薄板成形包括：拉深，冲裁，弯曲等。 微细加工技术 4.2 微薄板成形之微拉深 4.2.1 拉深成形概念 利用模具将平板毛坯变成开口空心零件的冲压加工方法称为拉深 微细加工技术 4.2.2 拉深成形示意图各区受力 微细加工技术 4.2.3 微拉深 微拉深成形过程中，由于尺寸的影响导致流动应力和摩擦力的变化，所以极易出现起皱和拉裂的现象。 摩擦力对拉深成形的影响十分大，对制品进行润滑可以改善制品的成形性能。 微细加工技术 贴图（龚老师论文110页） 微细加工技术 微细加工技术 4.3 微细电火花技术 4.3.1 微细电火花加工技术概述 微细电火花加工可用于加工所有导电材料而不考虑材料的硬度等机械性能。 常用的微细电火花加工技术有：深等离子蚀刻技术；微细超声加工；微细电解加工等。 微细加工技术 4.3.2 微细电火花加工技术的基本原理 微细加工技术 4.4 LIGA技术与准LIGA技术 LIGA技术的三个基本步骤： 借助同步辐射X 光实现的厚胶曝光、将样品结构浸入电解液中在凹槽处电镀金属和实现微复制的注塑成形。 五 微成形技术展望 1.随着传统小型化的发展和MST的应用领域渐渐增加，机械组件和金属微型零件将会有一个很大的市场前景。 2.成型技术能够很好的满足市场的要求，作为一种技术补充，在经济和生态因素、高准确性、良好的机械性能和可靠性上有着很大的潜力。 3.微成型技术方面目前仍然没有很大突破。 The end Thanks for your attention * * 微成形简介