为了抑制V型卡箍冲压卸载后产生的回弹,在V型卡箍模具表面加工激光微织构以改变模具与板料间的摩擦系数。利用有限元模拟不同摩擦系数下V型卡箍的回弹,对V型卡箍模具表面摩擦系数对卡箍回弹的影响进行分析,最后进行了实验验证。研究结果表明抑制V型卡箍头部凸台部位各处产生的回弹,可以减小凸模凸台竖直边区及圆角区的摩擦系数,增加凹模凸台竖直边区及圆角区的摩擦系数;抑制V型卡箍V型底槽圆弧的回弹,可以减小凸模圆弧沟槽圆角区的摩擦系数,增加凹模圆弧沟槽圆角区的摩擦系数。为在V型卡箍模具表面加工激光微织构以抑制回弹提供理论依据。

采用激光微织构加工技术分别在SAF2507双相不锈钢和碳纤维增强聚醚醚酮(CF/PEEK)表面制备不同形状、面积占有率的微织构凹坑,通过润湿性试验分析时间、液滴体积、微织构形状与面积占有率、液滴种类对润湿性的影响。结果表明:液滴润湿材料表面过程中,固液接触角先随时间迅速减小,后保持在一个较为稳定的值;使用体积较大的液滴测量接触角时,液滴铺展的速度减缓,接触角的测量值变小;CF/PEEK表面的接触角随微织构面积占有率的增大而减小,SAF2507表面的接触角随微织构面积占有率的增大而增大;微织构面积占有率相同的表面,方柱形微织构表面的接触角小于圆柱形微织构表面,润湿效果更好;天然海水在光滑和织构表面的接触角均小于蒸馏水。

分析关节轴承表面形貌对润滑、减摩和延寿的作用,在向心关节轴承内圈表面设计了微凹坑和交叉微凹槽2种不同的微织构表面形貌,并介绍了一种专门用于关节轴承表面激光微织构的设备。对关节轴承内圈表面微凹坑和微凹槽的激光微织构工艺进行试验,通过对不同脉冲重复次数、重叠度等条件下试验数据的分析,掌握了微凹坑和微凹槽几何形状和分布的控制方法,得到了关节轴承内圈表面形貌参数可控的激光微织构。

机床滑动导轨出现的爬行现象降低加工精度并缩短使用寿命,为此,文章提出导轨表面进行激光微织构,以期抑制爬行。利用激光微织构技术在45^#钢盘试样端面分别加工规则及有序排列的微凹坑和微凸起,与HT200销试样配副,以普通试样配副为对比,在Rtec多功能摩擦磨损试验机上分别进行导轨爬行及变润滑油油量的导轨爬行模拟试验。研究结果表明微凹坑试样和微凸起试样配副的临界爬行速度较普通试样配副降低了58%和94%,最大静、动摩擦系数之差降低了45%和51%。实验表明激光微织构具有抑制爬行作用,对提高机床精度具有重要意义。