机械工程学报 ›› 2026, Vol. 62 ›› Issue (14): 178-187.doi: 10.3901/JME.260544
万炜强1,2, 韩光超2,3, 胡济涛2, 刘富初2,3
WAN Weiqiang1,2, HAN Guangchao2,3, HU Jitao2, LIU Fuchu2,3
摘要: 超声振动辅助微成形技术凭其降低成形载荷、提升微腔充填能力及改善表面质量的优势,已成为微型构件精密成形的重要工艺之一。针对微轴类零件挤压成形过程中易出现的充填不足与质量缺陷问题,系统研究了多模式超声振动对T2纯铜不同方向微挤压成形行为的影响机理。通过定量表征成形应力、充填能力、微观组织演变等关键指标,揭示了超声振动模式与挤压成形方向对材料微塑性变形行为的耦合作用机制。基于此,建立了超声振动模式与挤压成形方向的应力耦合理论模型,以定量描述成形应力的衰减规律。进一步建立了基于遗传算法优化的神经网络预测模型,其平均相对误差为1.03%,实现了不同超声参数及工艺条件下材料充填能力的高精度预测,为微型构件形性协同优化提供了有效支撑。相关研究结果为超声能场在微纳制造领域的应用与优化提供了重要理论依据和技术支撑。
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