直径为2mm的ZL101铝合金微齿轮[17]被上海交通大学国家模具CAD 工程研究中心于2007年在572℃的温度下挤压出来；一种微挤压成形系统被西北工业大学于2010年设计开发出来，并制备出直径1.6mm、齿数为6的微型齿轮[18]。

魏炜利用三维有限元软件-DEFORM模拟了微型齿轮正热挤压和反热挤压成形过程，采用的是刚塑性模型；对成形过程中的金属流动充填规律和变形中应力应变、载荷特征进行了分析，揭示了其微成形过程的变形机理，并通过实验验证和分析，为生产实践提供理论依据[19,20]。

1.5微齿轮成形面临的挑战和发展趋势

由于LIGA、微细电火花加工技术和双光子微细加工技术等这几种技术加工周期长、生产效率低且成本高，高效、低成本制造面向MEMS技术所需的微型齿轮越来越成为发展趋势，也越来越受到研究者的青睐。

数值模拟能节省人力、物力、财力，缩短模具的开发周期，加速新产品的问世，降低成本，这样企业的竞争力就能得到很大的提高。然而，目前大部分关于微齿轮的研究都集中在加工技术上的具体的实验操作，对于用数值模拟技术模拟分析微齿轮加工的研究很少。因此本课题打算利用数值模拟技术，基于DEFORM-3D软件来模拟研究微齿轮成形中的应力场、应变场、温度场，金属流动情况以及预测成形缺陷。来~自^751论+文.网www.751com.cn/

1.6本课题研究的内容

目前对于微齿轮成形技术的研究，各研究者并没有对微齿轮的成形质量进行过探讨，也没有研究者提出微齿轮成形质量的评价体系。因此本课题拟打算通过实验和模拟：

（1）建立微型齿轮质量评价体系，基于全面实验或者正交实验设计方法设计模拟方案；

（2）采用AutoCAD等软件完成模具图三维造型，设计不同工作带、挤压角，挤压比的模具；

（3）将材料模型与模具模型导入Deform软件中，模拟不同温度、挤压速度、工作带和挤压角条件下的微型齿轮挤压成形过程；

（4）优化工艺与模具。