沈宗宝
- 作品数：14 被引量：49H指数：6
- 供职机构：江苏大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省自然科学基金江苏省高校自然科学研究项目更多>>
- 相关领域：电子电信金属学及工艺更多>>
- 激光冲击软模大面积微弯曲成形方法被引量：6
- 2014年
- 为了实现金属箔板大面积微弯曲成形,本文结合激光冲击微弯曲成形技术与软模成形技术的优点,提出了激光冲击软模大面积微弯曲成形方法。该方法是在脉冲激光冲击波压力下,将软模作为柔性冲头作用于金属箔板来实现工件成形的。实验中使用了Innolas Gmbit公司生产的Spitlight 2000THG脉冲激光器,将250μm厚的聚氨酯橡胶薄膜作为软模,采用德国LPKF-ProtoMat-C60型雕刻机在印刷电路板上加工出深度为120μm的U型多槽模具,实现了在厚度为30μm的铜箔板上一次性对3个U型凹槽冲击成形。用KEYENCE VHX-1000C超景深三维显微系统进行工件观测,结果显示工件上的微成形槽具有良好的轮廓质量。以ANSYS/LS-DYNA为平台,使用有限元建模(FEM)方法对微弯曲过程进行了数值模拟。实验和模拟结果均表明,加载软模的工件与模具的U型凹槽特征在形状上更加接近,成形工件更加均匀,而且具有较好的表面质量,其最大平均成形深度可达110μm,大于激光直接冲击成形的最大深度(88μm),说明使用软模提高了充型能力。
- 王霄张迪顾春兴沈宗宝刘会霞
- 关键词：激光冲击
- 激光冲击压印制备具有良好时效性的疏水铜表面
- 2022年
- 采用激光冲击压印技术制备具有多级沟槽微织构的疏水性铜箔表面。首先通过激光标刻制备具有多级沟槽特征的微模具,然后通过激光冲击压印技术将微模具上的多级沟槽微织构复制到工件表面。研究了冲击次数、软膜厚度对工件多级沟槽微织构疏水表面的表面形貌、静态接触角的影响。结果表明:当冲击次数从1次增加到7次、软膜厚度从300μm减少至100μm时,工件表面复制微织构的程度逐渐变大,同时表面的静态接触角增大,疏水性增强。通过对工件微织构表面元素及其成分的测量发现,采用激光冲击压印技术制备的具有多级沟槽微织构疏水表面在空气、水以及质量分数3.5%NaCl溶液中放置21天后,仍保持为疏水性,体现出该工艺制备的疏水表面具有良好的时效性。
- 沈宗宝李闯李品张蕾王霄刘会霞
- 关键词：激光技术疏水性
- 激光驱动复合飞片加载金属箔板的成形能力被引量：3
- 2013年
- 激光驱动飞片加载金属箔板成形技术是一种新型微成形技术,其飞片的结构和性能是影响该技术成形能力和质量的主要因素之一。通过Spitlight 2000Nd:YAG激光器探究了复合飞片(主要由黑漆吸收层、聚酰亚胺隔热层和铝飞片组成)对激光驱动飞片加载金属箔板成形性能的影响。实验结果表明复合飞片能够增大工件的最大成形深度,同时工件形貌中心与模具中心的对中性更好,证明复合飞片在成形过程中对冲击波具有增压和均压作用,能够提高该技术的成形能力和质量。讨论了复合飞片提高成形能力和质量的原因,同时探究了激光能量和聚酰亚胺薄膜厚度对成形性能的影响。
- 王霄刘辉沈宗宝周建忠胡杨杜道忠刘会霞
- 关键词：激光技术微成形
- 激光驱动飞片复杂轮廓多孔微冲裁实验及模拟被引量：6
- 2014年
- 激光驱动飞片微冲裁技术是在约束层模式下利用脉冲激光辐照飞片箔材诱导冲击波驱动高能飞片加载金属薄壁工件实现冲裁的微孔制造技术。实验中,使用INNOLAS SpitLight 2000Nd-YAG短脉冲激光器,20μm厚的铝制飞片;采用厚度为0.5mm AISI 1095钢薄片制作微模具,模具硬度为58HRC,利用皮秒激光铣削技术在模具中心加工微模孔阵列,在厚度为20μm的铝箔板上一次性冲裁出三个外接圆直径为500μm的梅花状通孔。通过KEYENCE VHX-1000C超景深三维显微系统进行观测,微冲孔具有良好的冲裁轮廓质量,工件上表面与冲裁断面有圆角带过渡,下表面轮廓处毛刺现象不明显。并以ANSYS/LS-DYNA为平台,使用有限网格单元法和流体动力学光滑粒子法对微冲裁过程进行了数值模拟,分别从断面形成、等效应力分布、等效塑性应变分布以及粒子位移变化等不同方面分析了激光驱动飞片多孔微冲裁工艺的基本特性。
- 陆萌萌刘会霞沈宗宝王霄顾春兴
- 关键词：激光技术飞片
- 多层金属复合板激光冲击柔性微成形实验研究被引量：6
- 2017年
- 研究了一种多层金属复合板激光冲击柔性微成形(LSFF)的新工艺,验证了该工艺的可行性,发现在合适的工艺参数下,成形件没有层裂或裂纹等缺陷。研究结果显示,在LSFF下,镍/铜/镍金属复合板的成形深度介于铜箔和镍箔的之间,且成形深度随着激光能量和激光冲击次数的增加而增加。成形件表面发生了粗化现象,且其粗糙度随着激光能量的增加而增加。
- 张文昊刘会霞沈宗宝张国策马友娟王霄
- 关键词：激光技术
- 高速冲击成形的成形极限图有限元模拟研究被引量：3
- 2013年
- 利用有限元软件LS/DYNA研究了高速冲击条件下DP590钢的成形极限,并绘制了成形极限图。在成形极限图中,平面应变状态下极限应变值为0.275;单向拉伸状态下,极限应变随着板材中心宽度的减小而增加;双向拉伸状态下,板材极限应变趋于常数。通过对比,发现有限元分析得到的成形极限曲线与现有实验结果具有较好的一致性。这能为模拟研究高速冲击成形性能奠定基础。
- 郭朝刘会霞沈宗宝王霄
- 关键词：成形极限图有限元分析
- 激光预冲击提高激光动态柔性微胀形成形质量
- 2022年
- 提出了一种激光预冲击辅助激光动态柔性微胀形的新型微成形工艺,以提高微成形件的质量。本工艺利用激光冲击对紫铜箔进行预处理以提高其成形性能,并从胀形深度、表面质量、厚度减薄率、成形对称性、断面形貌等方面研究了微胀形件的成形质量。实验结果表明,胀形深度及表面粗糙度随着激光能量的增加而增加,当激光能量从325 mJ增加至575 mJ时,胀形深度从216.3μm增至388.7μm。微胀形件的成形质量随着激光能量的增加而恶化。微胀形件的最大厚度减薄位置位于胀形中心区,局部颈缩则出现在胀形中心区和模具入口区,然而断裂发生在模具入口区。随着激光能量的增加,断裂模式由剪切断裂与韧性断裂的混合模式转变为剪切断裂。激光预冲击有利于提高微胀形件的成形质量,并抑制局部颈缩的产生。
- 范燕萍沈宗宝李品张金殿刘会霞
- 激光驱动飞片加载软模微弯曲成形方法
- 2014年
- 为了研究激光驱动飞片加载软模微弯曲成形，提出的激光驱动飞片加载软模微弯曲成形方法是在脉冲激光冲击波压力下，利用软模作为柔性冲头作用于金属箔板使工件成形。实验中使用Innolas Gmbit公司生产的Spitlight 2000 THG脉冲激光器作为激光源，聚氨酯橡胶薄膜作为软模，采用德国LPKF-ProtoMat-C60型雕刻机在印刷电路板上加工出深度为115 μm的U型槽模具特征，在厚度为30 μm的铜箔板上冲击成形U型凹槽。对工艺参数（激光能量、软模厚度）对成形的影响进行了研究，以及对采用飞片和软模组合作用于工件与采用飞片直接作用于工件进行了对比实验。实验结果表明采用飞片和软模作用于工件能够增大工件的最大成形深度，而且能够提高该技术的成形能力和质量。
- 张迪王霄顾春兴沈宗宝杜道忠马友娟刘会霞
- 关键词：激光技术软模
- 激光驱动飞片加载金属箔板成形及数值模拟被引量：8
- 2009年
- 探讨了一种利用激光驱动飞片微塑性成形的新技术,介绍了激光驱动飞片代替激光冲击加载的原理和特点,设计并完成激光驱动飞片加载铝箔成形的实验,在体视显微镜下观察发现成形铝箔的表面质量优异,利用形貌仪测量发现成形深度与激光光斑能量分布一致,通过实验得到了激光能量与成形深度的关系。采用适合高压高应变率的Johnson-Cook模型,利用LS-DYNA软件模拟了激光驱动飞片加载铝箔微成形,模拟结果能够比较好地解释试验现象,证实了数值模型的合理。
- 王霄杨昆刘会霞王匀李保春沈宗宝
- 关键词：微成形数值模拟
- 基于强脉冲激光的Ti/Al冲击点焊实验研究
- 2015年
- 提出了一种可以实现同种或异种金属材料固态冶金结合的新型激光冲击点焊工艺。实验中,采用Nd∶YAG激光器发出的脉冲激光驱动厚度为30μm的钛箔产生局部塑性变形,并以超高速撞击厚度为100μm的铝板以实现点焊连接。当钛箔的飞行距离分别为0.3、0.6、0.9 mm时,焊点中心的回弹区域面积依次减小,而结合区域面积依次增大。采用冷镶嵌技术制样用来观察焊点的截面特征,发现了沿焊点直径方向振幅和周期变化的波形界面和平直型界面。为研究激光冲击点焊对材料力学性能的影响,应用纳米压痕测试技术测量了垂直于焊接界面方向材料的显微硬度,结果表明焊接界面附近材料的硬度值明显提高。此外,焊接试样的拉伸剪切测试结果表明,当复板和基板发生有效固态冶金结合时其连接强度较高,失效形式通常是焊点边缘破裂。激光冲击点焊为厚度在微米级的异种金属箔板的点焊连结开辟了新途径。
- 顾宇轩王霄沈宗宝邱唐标马友娟张迪刘会霞
- 关键词：激光技术飞行距离拉伸剪切强度
