【作 者】 李廣;周天豐;梁志強;白亞群;王西彬

　　【摘 要】針對微塑性成形工藝過程對位移、力等參數(shù)精確控制的要求,分析了超聲振動輔助成形系統(tǒng)的設計要點,提出了關鍵設計參數(shù)。超聲振動輔助微塑性成形系統(tǒng)由機床本體系統(tǒng)、超聲振動系統(tǒng)和伺服控制系統(tǒng)等主要單元組成。機床本體設計參考四柱液壓機結構形式,采用兩端固支梁和壓桿的簡化模型,計算得到主要結構尺寸,并用ABAQUS驗證其剛度。通過選用匹配的超聲發(fā)生器和換能器,滿足成形過程中的超聲振動要求,利用理想變截面桿縱振波動方程設計變幅桿結構,并用ABAQUS進行變幅桿模態(tài)分析,確保設計振幅滿足要求。伺服控制系統(tǒng)采用可編程多軸控制器PMAC卡控制伺服電機,通過光柵尺和力傳感器反饋實現(xiàn)高精度的位置及成形壓力控制。通過測試證明在純銅壓縮試驗中疊加超聲振動,成形壓力顯著降低,成形精度達到4μm。

　　本文開發(fā)的成形系統(tǒng)以伺服電機作為運動控制器，提高了運動控制精度，以超聲振動輔助成形技術，提高了微塑性成形的精度。實驗結果表明 ，超聲振動輔助微塑性成形技術能在保證微成形的基礎上提高加工效率，具有很好的應用價值。

　　【結 論】

　　(1)本文針對微塑性成形工藝開發(fā)了超聲振動輔助塑性成形系統(tǒng)，實現(xiàn)了超聲振動在塑性成形過程中的疊加。

　　(2)微塑性成形系統(tǒng)使 用了精度補償方法，極大程度地消除了機械結構變形對成形過程的影響，顯著提高 了工件的成形精度。

　　(3)通過對比塑性成形過程中有、無超聲振動情況下的成形力和變形量關系曲線，驗證了超聲振動對材料成形的“軟化”效應，表面超聲振動對成形壓力的減小具有顯著作用。

　　以下是正文：