超声振动辅助微塑性成形系统设计与开发

摘要：

针对微塑性成形工艺过程对位移、力等参数精确控制的要求,分析了超声振动辅助成形系统的设计要点,提出了关键设计参数.超声振动辅助微塑性成形系统由机床本体系统、超声振动系统和伺服控制系统等主要单元组成.机床本体设计参考四柱液压机结构形式,采用两端固支梁和压杆的简化模型,计算得到主要结构尺寸,并用ABAQUS验证其刚度.通过选用匹配的超声发生器和换能器,满足成形过程中的超声振动要求,利用理想变截面杆纵振波动方程设计变幅杆结构,并用ABAQUS进行变幅杆模态分析,确保设计振幅满足要求.伺服控制系统采用可编程多轴控制器PMAC卡控制伺服电机,通过光栅尺和力传感器反馈实现高精度的位置及成形压力控制.通过测试证明在纯铜压缩试验中叠加超声振动,成形压力显著降低,成形精度达到4μm.

关键词：超声振动辅助成形、变幅杆设计、模态分析、成形精度

分类号：TG663

资助基金：国家重点基础研究发展计划973计划资助项目2015CB059900;国家自然科学基金资助项目51375050

在线出版日期：2017-04-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：43-47