微沟槽热管旋压成形及其传热性能研究

对管内微沟槽高速充液旋压成形工艺和传热性能进行了实验研究,研究了加工工艺参数包括拉管速度和旋压钢球数量对微沟槽成形的影响,并测试微沟槽热管的启动性能和极限功率等。同时分析了沟槽横截表面形貌。实验研究表明,随着拉管速度越大,微沟槽槽高逐渐减小;旋压球数量越多,沟槽质量更好;微沟槽热管的启动性能和均温性能良好。     

微热管轴向微沟槽高速充液旋压成形实验研究

对铜微热管内壁轴向微沟槽高速充液旋压成形工艺进行实验研究,研究关键工艺参数包括拉管速度、旋压钢球数量、多齿芯头位置,分析其对微沟槽成形的影响,优化加工工艺参数.通过观察微沟槽横截面显微照片,分析微沟槽旋压成形过程中的塑性变形,初步探讨轴向微沟槽高速充液旋压成形机理.实验结果表明,拉管速度应在48 cm/min～64cm...     

加工沟槽式微热管的微型多齿刀具研究

分别采用GCr15和W18Cr4V微型多齿刀具,利用充液高速钢球旋压技术加工微型圆热管内壁的轴向微沟槽,进行了刀具性能实验,介绍了多齿刀具的齿型对微沟槽形状的影响及刀具位置对沟槽壁面结构和沟槽走向的影响,分析了刀具的磨损和破损特征。实验结果表明:GCr15刀具在加工热管内壁微沟槽时,刀具的失效形式主要是断齿与压溃,且刀具寿命短;W18Cr4V高速钢刀具在加工圆热管内壁微沟槽时,刀具的失效形式主要表现为磨损,但磨损量很小,刀具寿命长。     

沟槽管旋压拉拔一体式成形装置的设计

为了实现不同直径沟槽管中大深宽比沟槽的加工,设计了一种沟槽管旋压拉拔一体式成形装置.应用这一装置,通过调节旋转模和压紧模的间距,实现旋压加工直径可调.在车床刀架上设计夹具,实现轴向拉拔.在主轴上设计定位装置,实现芯头定位.对不同直径的沟槽管进行旋压拉拔试验,验证了这一装置的可行性.同时研究了进给速度、旋压转速等加工参数对沟槽成形的影响,确定了合适的加工参数.     

微铣金属表面微沟槽结构的粗糙度及形貌分析

为了提高和改善微沟槽表面质量,设计了高速微铣削实验,研究了微沟槽底面表面粗糙度和侧壁残留毛刺的变化规律。从理论角度引入了已加工表面的形成机理,建立了微观表面粗糙度理论模型,提出了刀具跳动对侧壁形貌变化影响的规律。利用三轴联动精密微细铣削机床加工微细直沟槽,并选取主轴转速、轴向切深、进给速度、刀具跳动量和材料组织结构为研究因素。采用多因素正交实验和极差分析法,对表面粗糙度值进行数值分析。铝合金,钢和钛合金三类微沟槽底面对应的最佳表面粗糙度值变化范围分别为1.073~1.481 μm,0.485~0.883 μm,0.235~0.267 μm;无刀具跳动钛合金微沟槽壁毛刺的最大高度为7.637 μm,而当刀具存在0.3 μm的径向综合跳动量时对应的微槽壁毛刺的最大高度为21.79 μm。铣削参数对表面粗糙度值的影响按从大到小依次为进给速度、主轴转速、轴向切深,且随着进给速度和轴向切深的增大,表面粗糙度值增大;随着主轴转速的增大,表面粗糙度值先减小后增大;在相同加工条件下,若微圆弧刀刃无磨损,微刀具的跳动量对微直沟槽侧壁表面质量有较大影响。同时,不同金属材料特性也是影响微沟槽表面质量的潜在因素。     

微沟槽热管传热性能实验研究

为研究充液率、真空度和长度对热管传热性能的影响作用,利用基于虚拟仪器技术的热管传热性能测试平台对直径6mm的微梯形沟槽热管在不同充液率、不同真空度以及不同长度等条件下进行实验测试.实验表明:微沟槽热管的最佳充液率在(75～100)%之间.热管内必须具备足够低的真空度,且充液率需根据真空度的不同适当调整.热管长度缩短可以提高其传热性能,但长度较短时,需适当提高充液率.     

V型毛细微沟槽犁切-挤压成形试验研究

采用犁切—挤压一次成形加工工艺,在0.5mm厚的铜带表面加工出V形毛细微沟槽结构。对所加工的V型微沟槽进行电镜扫描,观察其特征,并用显微镜测量其几何参数。分析了不同加工参数和刀具结构参数对沟槽翅高和槽深度的影响。研究结果表明:在V型微沟槽成形过程中,受到加工参数和刀具结构参数的联合影响。     

内螺纹铜管滚珠旋压成形有限元模拟

根据金属塑性成形原理和滚珠旋压成形的特点,采用有限元软件MSC.Mentat/Marc建立了内螺纹铜管滚珠旋压工艺的三维弹塑性有限元模型.模拟了管坯从变形开始到变形稳定阶段不同滚珠压下量下内螺纹铜管的成形过程.将模拟得到的滚珠所受单位挤压力与理论分析值进行了比较,两者具有较好的一致性.以模拟结果为基础分析了滚珠压下量对内螺纹铜管成形的影响和滚珠与螺纹沟槽芯头的受力特点.     

不同工质沟槽式微热管传热性能实验研究

为了研究工质对沟槽式微热管传热性能的影响,通过试验对不同充液率下,不同工质对沟槽式微热管的温差、热阻与极限功率等性能的影响进行研究.结果表明:充液率对丙酮热管的温差变化影响较大,在相同情况下,丙酮热管需要更高的充液率.乙醇热管的温差性能较差,但充液率小的乙醇热管其热阻较小.水热管的极限功率最高,且在100%的充液率时,有着最为良好的传热性能,较另两种工质更适合用于高功率场合.该研究对实际生产和应用中的工质选择有着重要的参考意义.     

圆管式及方槽板式脉动热管的比较

对圆管式及方槽板式脉动热管试验进行了结构及运行特性的比较.分析表明,与圆管式脉动热管相比,方槽板式脉动热管存在尖角的毛细吸附力以及相邻槽道通过薄壁的横向热平衡.这些结构因素影响脉动热管的运行特性.试验表明,在水平及垂直顶部加热模式下,两种热管的最佳充液率范围相同,均为40%～70%;在垂直底部加热模式下,圆管式脉动热管的最佳充液率范围是30%～70%,而方槽板式脉动热管的最佳充液率则为15%.