彭 卓, 韩光超,2,3, 李 凯, 陈 昊

(1. 中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院, 武汉 430074;2. 哈尔滨工业大学 先进焊接与连接国家重点实验室, 哈尔滨 150001;3. 华中科技大学 材料成形与模具技术国家重点实验室, 武汉 430081)

超声辅助微挤压成形系统设计

彭 卓1, 韩光超1,2,3, 李 凯1, 陈 昊1

(1. 中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院, 武汉 430074;2. 哈尔滨工业大学 先进焊接与连接国家重点实验室, 哈尔滨 150001;3. 华中科技大学 材料成形与模具技术国家重点实验室, 武汉 430081)

针对微型零部件的超声微挤压成形过程，对超声振动平台的振动特性进行仿真优化设计，研制可实现工件辅助超声振动的超声微挤压成形系统。在对矩形六面体竖直超声振动模态进行仿真分析的基础上，通过矩形六面体的结构参数优化并设置一定数量的圆柱形内孔，使得超声变幅器辐射面可实现均匀的竖直方向超声振幅输出，并采用双换能器和双变幅杆驱动形式实现整体超声振动系统的支撑和振动能量的输入。实验结果表明，所研制的超声辅助微挤压成形系统可负载微成形工件及模具实现竖直方向的整体超声谐振，并能满足工件超声振动辅助微挤压成形加工的需求。

微挤压; 工件超声振动; 超声变幅器; 振动特性; 仿真分析

随着微型零部件在微机电系统(MEMS)、通讯、电子等领域的广泛应用，微型构件的微细成形加工受到广泛关注。20世纪90年代出现了应用传统塑性加工工艺制备微型零件的微塑性成形工艺，可用于生产至少在两维方向上尺寸小于1 mm的零件。……