微型直齿沟槽管充液旋压—多级拉拔复合成形机理及应用
发布时间：2024-02-21 03:43
随着电子芯片发热量的增加以及散热空间的大幅度减小，导致了高热流密度问题，严重影响着产品的性能及使用寿命。微型热管已为各种极端狭小空间、高热流密度元器件的散热难题提供一条行之有效的解决途径。而所要求的高导热率、高可靠性、热响应快、无需额外动力等特点的热管尺寸也越来越小，小尺寸热管将广泛应用于狭小空间内的电子元件及其应用系统如医疗科学手术设备等。微型热管的传统制造方法有挤压-犁切法和钢球高速充液旋压法，但采用该两种制造方法难以加工出直径Ф6mm特别是直径Ф4mm以下的微型沟槽式热管。本文结合钢球高速充液旋压技术和管材拉拔成形技术，提出了高速充液旋压-多级拉拔复合成形制造方法，用于加工直径在Ф26mm范围内的微型直齿沟槽式热管。 首先采用钢球高速充液旋压技术加工出直径为Ф6mm与齿数适当的微型直齿沟槽管，然后再采用多级拉拔成形方法逐级加工出直径Ф26mm范围内的微型直齿沟槽管。通过对多级拉拔成形过程合理简化，建立了微型直齿沟槽管拉拔力学模型、沟槽拱起力学模型以及拉拔加工运动速度场理论计算模型，并进行了理论求解。得到了拉拔成形力、沟槽拱起高度以及拉拔...
【文章页数】：182 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号表
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 热管工作原理
1.3 微型热管的应用领域及性能研究现状
1.3.1 微型热管应用领域
1.3.2 微型热管性能研究现状
1.4 热管吸热芯的制造现状
1.4.1 烧结式热管制造技术
1.4.2 纤维式与丝网式热管制造技术
1.4.3 沟槽式热管制造技术
1.5 主要研究目标和研究内容
1.5.1 论文的课题来源
1.5.2 论文的研究目标
1.5.3 论文的研究内容
第二章 微型直齿沟槽管充液旋压-多级拉拔复合成形
2.1 引言
2.2 微型直齿沟槽管充液旋压-多级拉拔复合成形方法
2.2.1 多级拉拔用微型直齿沟槽管设计
2.2.2 多齿芯头刀具制造
2.3 微型直齿沟槽管多级拉拔成形
2.3.1 拉拔成形实验装置
2.3.2 拉拔模具参数设计
2.4 微型直齿沟槽管多级拉拔成形机理
2.4.1 微型直齿沟槽管拉拔成形力研究
2.4.2 微型直齿沟槽管拉拔成形齿槽拱形效应产生机制
2.4.3 微型直齿沟槽管拉拔加工运动速度场及变形功率模型
2.5 本章小结
第三章 微型直齿沟槽管多级拉拔成形数值分析
3.1 引言
3.2 多级拉拔有限元理论
3.2.1 拉拔成形过程中有限元模拟材料变形的力学基础
3.2.2 拉拔成形过程有限元求解过程
3.2.3 软件 MSC.MARC 简介
3.3 多级拉拔有限元模型建立
3.3.1 几何模型建立与网格划分
3.3.2 拉拔模具与沟槽管的接触与摩擦处理
3.3.3 热传递边界及多级拉拔 Pre-State 功能
3.3.4 材料属性设置
3.4 多级拉拔成形变形特征以及应变应力变化规律分析
3.4.1 微型直齿沟槽管多级拉拔变形演变规律
3.4.2 微型直齿沟槽管拉拔变形过程应力分析
3.4.3 微型直齿沟槽管拉拔变形过程应变分析
3.4.4 微型直齿沟槽管拉拔变形金属流动规律
3.5 工艺参数对微型直齿沟槽管拉拔质量的影响
3.5.1 工艺参数对拉拔力的影响
3.5.2 工艺参数对拉拔延伸率的影响
3.5.3 工艺参数对微型直齿沟槽管内部结构的影响
3.5.4 微型直齿沟槽管齿槽拱形现象
3.6 温度对微型直齿沟槽管拉拔成形的影响
3.6.1 拉拔模具与微型直齿沟槽管接触表面的法向力与摩擦力分布
3.6.2 多级拉拔成形过程拉拔模具与微型直齿沟槽管温度场分析
3.7 本章小结
第四章 微型直齿沟槽管拉拔成形实验研究
4.1 引言
4.2 微型直齿沟槽管充液旋压-多级拉拔实验设备及方案
4.2.1 实验设备及方案
4.2.2 微型直齿沟槽管退火工艺处理
4.3 微型直齿沟槽管多级拉拔成形过程
4.3.1 微型直齿沟槽管拉拔成形机理微观分析
4.3.2 工艺参数对微型直齿沟槽管质量的影响
4.3.3 微型直齿沟槽管拉拔力研究
4.3.4 微型直齿沟槽管拉拔成形工艺中出现的缺陷
4.4 微型直齿沟槽管多级拉拔成形模拟与实验结果对比分析
4.5 本章小结
第五章 微型直齿沟槽管性能测试与分析
5.1 引言
5.2 微型直齿沟槽管毛细力红外测试
5.2.1 微型直齿沟槽式热管毛细极限
5.2.2 红外测试原理及实验装置
5.2.3 实验结果分析
5.3 微型直齿沟槽管强化沸腾性能测试
5.3.1 微型直齿沟槽式热管沸腾极限
5.3.2 微型直齿沟槽管强化沸腾实验装置及传热特性研究
5.4 微型直齿沟槽式热管启动与等温性能测试
5.4.1 微型直齿沟槽式热管启动性能测试
5.4.2 微型直齿沟槽式热管等温性能测试
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3904985
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【学位级别】：博士
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摘要
Abstract
主要符号表
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 热管工作原理
1.3 微型热管的应用领域及性能研究现状
1.3.1 微型热管应用领域
1.3.2 微型热管性能研究现状
1.4 热管吸热芯的制造现状
1.4.1 烧结式热管制造技术
1.4.2 纤维式与丝网式热管制造技术
1.4.3 沟槽式热管制造技术
1.5 主要研究目标和研究内容
1.5.1 论文的课题来源
1.5.2 论文的研究目标
1.5.3 论文的研究内容
第二章 微型直齿沟槽管充液旋压-多级拉拔复合成形
2.1 引言
2.2 微型直齿沟槽管充液旋压-多级拉拔复合成形方法
2.2.1 多级拉拔用微型直齿沟槽管设计
2.2.2 多齿芯头刀具制造
2.3 微型直齿沟槽管多级拉拔成形
2.3.1 拉拔成形实验装置
2.3.2 拉拔模具参数设计
2.4 微型直齿沟槽管多级拉拔成形机理
2.4.1 微型直齿沟槽管拉拔成形力研究
2.4.2 微型直齿沟槽管拉拔成形齿槽拱形效应产生机制
2.4.3 微型直齿沟槽管拉拔加工运动速度场及变形功率模型
2.5 本章小结
第三章 微型直齿沟槽管多级拉拔成形数值分析
3.1 引言
3.2 多级拉拔有限元理论
3.2.1 拉拔成形过程中有限元模拟材料变形的力学基础
3.2.2 拉拔成形过程有限元求解过程
3.2.3 软件 MSC.MARC 简介
3.3 多级拉拔有限元模型建立
3.3.1 几何模型建立与网格划分
3.3.2 拉拔模具与沟槽管的接触与摩擦处理
3.3.3 热传递边界及多级拉拔 Pre-State 功能
3.3.4 材料属性设置
3.4 多级拉拔成形变形特征以及应变应力变化规律分析
3.4.1 微型直齿沟槽管多级拉拔变形演变规律
3.4.2 微型直齿沟槽管拉拔变形过程应力分析
3.4.3 微型直齿沟槽管拉拔变形过程应变分析
3.4.4 微型直齿沟槽管拉拔变形金属流动规律
3.5 工艺参数对微型直齿沟槽管拉拔质量的影响
3.5.1 工艺参数对拉拔力的影响
3.5.2 工艺参数对拉拔延伸率的影响
3.5.3 工艺参数对微型直齿沟槽管内部结构的影响
3.5.4 微型直齿沟槽管齿槽拱形现象
3.6 温度对微型直齿沟槽管拉拔成形的影响
3.6.1 拉拔模具与微型直齿沟槽管接触表面的法向力与摩擦力分布
3.6.2 多级拉拔成形过程拉拔模具与微型直齿沟槽管温度场分析
3.7 本章小结
第四章 微型直齿沟槽管拉拔成形实验研究
4.1 引言
4.2 微型直齿沟槽管充液旋压-多级拉拔实验设备及方案
4.2.1 实验设备及方案
4.2.2 微型直齿沟槽管退火工艺处理
4.3 微型直齿沟槽管多级拉拔成形过程
4.3.1 微型直齿沟槽管拉拔成形机理微观分析
4.3.2 工艺参数对微型直齿沟槽管质量的影响
4.3.3 微型直齿沟槽管拉拔力研究
4.3.4 微型直齿沟槽管拉拔成形工艺中出现的缺陷
4.4 微型直齿沟槽管多级拉拔成形模拟与实验结果对比分析
4.5 本章小结
第五章 微型直齿沟槽管性能测试与分析
5.1 引言
5.2 微型直齿沟槽管毛细力红外测试
5.2.1 微型直齿沟槽式热管毛细极限
5.2.2 红外测试原理及实验装置
5.2.3 实验结果分析
5.3 微型直齿沟槽管强化沸腾性能测试
5.3.1 微型直齿沟槽式热管沸腾极限
5.3.2 微型直齿沟槽管强化沸腾实验装置及传热特性研究
5.4 微型直齿沟槽式热管启动与等温性能测试
5.4.1 微型直齿沟槽式热管启动性能测试
5.4.2 微型直齿沟槽式热管等温性能测试
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
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本文编号：3904985
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