啟閉搖臂零件的金屬粉末注射成形工藝開(kāi)發(fā)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-10 05:24
本文開(kāi)發(fā)研究了啟閉搖臂零件的金屬粉末注射成型(MIM)工藝,并根據(jù)試驗(yàn)和模擬結(jié)果,對(duì)相關(guān)工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。MIM技術(shù)結(jié)合了粉末冶金,注塑成形以及熔模精密鑄造技術(shù)的特點(diǎn),能高精度的生產(chǎn)形狀復(fù)雜的金屬零件。由于MIM的技術(shù)特點(diǎn),該工藝特別適合用于硬質(zhì)合金、價(jià)格高昂的材料或者形狀復(fù)雜的小型精密零部件。研究發(fā)現(xiàn)向氣霧化的17-4PH金屬粉末中加入適當(dāng)比例的水霧化粉末能夠改善粉末的粒度分布和中位徑值;旌媳壤秊10:2時(shí),粉末的粒度分布變寬,中位徑約為5μm且各直徑范圍內(nèi)均有適當(dāng)?shù)姆植?最佳中位徑的金屬顆粒占比達(dá)到了43%,是四種配比方案中最高的;罨瘎┯仓酳A的加入能一定程度的改善喂料的流變性,針對(duì)17-4PH粉末生產(chǎn)的啟閉搖臂零件,對(duì)MIM粘結(jié)劑的配比和混煉工藝通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行了優(yōu)化。即當(dāng)石蠟、聚乙烯、硬脂酸含量分別為62%、33.5%、4.5%時(shí)能較好的滿足實(shí)際生產(chǎn)中各方面的要求。喂料的均勻性受混煉時(shí)間和溫度的影響,混煉時(shí)間少于50min時(shí)容易出現(xiàn)金屬顆粒團(tuán)聚不均的現(xiàn)象;溫度高于170℃時(shí)易破壞粘結(jié)劑中的低熔點(diǎn)成分而出現(xiàn)喂料斷流現(xiàn)象;在160℃下混煉攪拌50min時(shí)能保證喂料混合的均勻性。...
【文章來(lái)源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 金屬注射成形技術(shù)簡(jiǎn)介
1.1.1 MIM工藝簡(jiǎn)介
1.2 MIM技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.1 MIM原材料研究現(xiàn)狀
1.2.2 MIM工藝研究現(xiàn)狀
1.3 計(jì)算機(jī)模擬軟件在MIM中的應(yīng)用
1.4 本課題研究的主要內(nèi)容
第二章 試驗(yàn)材料、設(shè)備及方法
2.1 試驗(yàn)原材料
2.2 試驗(yàn)設(shè)備
2.3 試驗(yàn)過(guò)程及方法
2.3.1 粘結(jié)劑與金屬粉末的配比
2.3.2 MIM喂料的制備工藝
2.3.3 喂料注射工藝
2.3.4 MIM溶劑脫脂
2.3.5 熱脫脂工藝
2.3.6 燒結(jié)工藝
2.4 基本分析方法
2.4.1 宏觀觀察
2.4.2 MIM坯件的重量測(cè)量
2.4.3 差熱分析(DSC)及熱重分析(TG)在MIM中的應(yīng)用
2.4.4 力學(xué)性能測(cè)試
2.4.5 掃描電子顯微鏡觀察(SEM)
2.4.6 X射線衍射儀
2.4.7 金相顯微鏡觀察
第三章 17-4PH喂料制備的優(yōu)化研究
3.1 喂料制備工藝的參數(shù)優(yōu)化研究
3.1.1 喂料剪切應(yīng)變速率敏感因子m
3.1.2 喂料流變性能的優(yōu)化試驗(yàn)
3.1.3 喂料混煉參數(shù)優(yōu)化
3.1.4 不同粉末配比對(duì)喂料金屬顆粒的影響
3.2 本章小結(jié)
第四章 MIM充形模擬及注射參數(shù)的優(yōu)化研究
4.1 喂料注射過(guò)程的充形模擬
4.1.1 啟閉搖臂的三種注射位置方案
4.1.2 注射位置對(duì)充形時(shí)間的影響
4.1.3 注射位置對(duì)密度的影響
4.1.4 注射位置對(duì)氣孔的影響
4.1.5 注射位置對(duì)壓力的影響
4.2 注射機(jī)參數(shù)優(yōu)化
4.2.1 注射溫度和壓力對(duì)MIM生坯質(zhì)量的影響
4.3 本章小結(jié)
第五章 脫脂及燒結(jié)參數(shù)優(yōu)化研究
5.1 脫脂工藝參數(shù)優(yōu)化
5.1.1 溶劑脫脂
5.1.2 熱脫脂
5.2 燒結(jié)工藝參數(shù)優(yōu)化
5.2.1 燒結(jié)溫度對(duì)MIM工藝的影響
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]金屬粉末注射成形技術(shù)在汽車(chē)零件上的應(yīng)用[J]. 喬斌,曹振偉,孫偉,付杰,尚峰. 熱加工工藝. 2016(21)
[2]中國(guó)霧化制粉技術(shù)現(xiàn)狀簡(jiǎn)介[J]. 王建軍. 粉末冶金工業(yè). 2016(05)
[3]粉末冶金技術(shù)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用[J]. 曲選輝,張國(guó)慶,章林. 航空材料學(xué)報(bào). 2014(01)
[4]金屬粉末注射成形工藝質(zhì)量控制和缺陷分析[J]. 孫紅霞,張蕾. 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備. 2013(06)
[5]Injection molding and debinding of micro gears fabricated by micro powder injection molding[J]. Xin-lei Ni,Hai-qing Yin,Lin Liu,Shan-jie Yi,Xuan-hui Qu. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2013(01)
[6]粉末近凈成形溶劑脫脂技術(shù)[J]. 馬運(yùn)柱,蔡青山,劉文勝. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2011(03)
[7]316L不銹鋼粉末注射成形喂料流變性能的研究[J]. 劉斌,余磊,駱接文. 粉末冶金工業(yè). 2011(03)
[8]粉末注射成形石蠟基成形劑的脫除工藝[J]. 李永,王興慶,韓義林. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2011(01)
[9]水霧化不銹鋼粉末注射成形坯的溶劑脫脂技術(shù)[J]. 李美玲,李益民,何浩,李流軍. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2011(01)
[10]金屬注射成形汽車(chē)零件的應(yīng)用[J]. 張純亮. 河南科技. 2010(21)
碩士論文
[1]乙烯氛圍下的聚乙烯熱解動(dòng)力學(xué)研究[D]. 尹同山.中國(guó)石油大學(xué)(華東) 2014
[2]金屬粉末注射成形計(jì)算機(jī)模擬[D]. 蔣忠兵.中南大學(xué) 2009
[3]316L不銹鋼粉末和Ti粉末的注射成型工藝研究[D]. 阮江東.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[4]注射成形鈦合金的研究[D]. 喻嵐.中南大學(xué) 2004
[5]YT5硬質(zhì)合金粉末注射成形工藝研究[D]. 高建祥.中南大學(xué) 2003
[6]MIM充模流動(dòng)3D計(jì)算機(jī)模擬[D]. 郭劍鋒.中南大學(xué) 2003
[7]金屬粉末注射成形充模流動(dòng)計(jì)算機(jī)模擬[D]. 敖暉.中南大學(xué) 2002
本文編號(hào):2968144
【文章來(lái)源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 金屬注射成形技術(shù)簡(jiǎn)介
1.1.1 MIM工藝簡(jiǎn)介
1.2 MIM技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.1 MIM原材料研究現(xiàn)狀
1.2.2 MIM工藝研究現(xiàn)狀
1.3 計(jì)算機(jī)模擬軟件在MIM中的應(yīng)用
1.4 本課題研究的主要內(nèi)容
第二章 試驗(yàn)材料、設(shè)備及方法
2.1 試驗(yàn)原材料
2.2 試驗(yàn)設(shè)備
2.3 試驗(yàn)過(guò)程及方法
2.3.1 粘結(jié)劑與金屬粉末的配比
2.3.2 MIM喂料的制備工藝
2.3.3 喂料注射工藝
2.3.4 MIM溶劑脫脂
2.3.5 熱脫脂工藝
2.3.6 燒結(jié)工藝
2.4 基本分析方法
2.4.1 宏觀觀察
2.4.2 MIM坯件的重量測(cè)量
2.4.3 差熱分析(DSC)及熱重分析(TG)在MIM中的應(yīng)用
2.4.4 力學(xué)性能測(cè)試
2.4.5 掃描電子顯微鏡觀察(SEM)
2.4.6 X射線衍射儀
2.4.7 金相顯微鏡觀察
第三章 17-4PH喂料制備的優(yōu)化研究
3.1 喂料制備工藝的參數(shù)優(yōu)化研究
3.1.1 喂料剪切應(yīng)變速率敏感因子m
3.1.2 喂料流變性能的優(yōu)化試驗(yàn)
3.1.3 喂料混煉參數(shù)優(yōu)化
3.1.4 不同粉末配比對(duì)喂料金屬顆粒的影響
3.2 本章小結(jié)
第四章 MIM充形模擬及注射參數(shù)的優(yōu)化研究
4.1 喂料注射過(guò)程的充形模擬
4.1.1 啟閉搖臂的三種注射位置方案
4.1.2 注射位置對(duì)充形時(shí)間的影響
4.1.3 注射位置對(duì)密度的影響
4.1.4 注射位置對(duì)氣孔的影響
4.1.5 注射位置對(duì)壓力的影響
4.2 注射機(jī)參數(shù)優(yōu)化
4.2.1 注射溫度和壓力對(duì)MIM生坯質(zhì)量的影響
4.3 本章小結(jié)
第五章 脫脂及燒結(jié)參數(shù)優(yōu)化研究
5.1 脫脂工藝參數(shù)優(yōu)化
5.1.1 溶劑脫脂
5.1.2 熱脫脂
5.2 燒結(jié)工藝參數(shù)優(yōu)化
5.2.1 燒結(jié)溫度對(duì)MIM工藝的影響
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]金屬粉末注射成形技術(shù)在汽車(chē)零件上的應(yīng)用[J]. 喬斌,曹振偉,孫偉,付杰,尚峰. 熱加工工藝. 2016(21)
[2]中國(guó)霧化制粉技術(shù)現(xiàn)狀簡(jiǎn)介[J]. 王建軍. 粉末冶金工業(yè). 2016(05)
[3]粉末冶金技術(shù)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用[J]. 曲選輝,張國(guó)慶,章林. 航空材料學(xué)報(bào). 2014(01)
[4]金屬粉末注射成形工藝質(zhì)量控制和缺陷分析[J]. 孫紅霞,張蕾. 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備. 2013(06)
[5]Injection molding and debinding of micro gears fabricated by micro powder injection molding[J]. Xin-lei Ni,Hai-qing Yin,Lin Liu,Shan-jie Yi,Xuan-hui Qu. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2013(01)
[6]粉末近凈成形溶劑脫脂技術(shù)[J]. 馬運(yùn)柱,蔡青山,劉文勝. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2011(03)
[7]316L不銹鋼粉末注射成形喂料流變性能的研究[J]. 劉斌,余磊,駱接文. 粉末冶金工業(yè). 2011(03)
[8]粉末注射成形石蠟基成形劑的脫除工藝[J]. 李永,王興慶,韓義林. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2011(01)
[9]水霧化不銹鋼粉末注射成形坯的溶劑脫脂技術(shù)[J]. 李美玲,李益民,何浩,李流軍. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2011(01)
[10]金屬注射成形汽車(chē)零件的應(yīng)用[J]. 張純亮. 河南科技. 2010(21)
碩士論文
[1]乙烯氛圍下的聚乙烯熱解動(dòng)力學(xué)研究[D]. 尹同山.中國(guó)石油大學(xué)(華東) 2014
[2]金屬粉末注射成形計(jì)算機(jī)模擬[D]. 蔣忠兵.中南大學(xué) 2009
[3]316L不銹鋼粉末和Ti粉末的注射成型工藝研究[D]. 阮江東.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[4]注射成形鈦合金的研究[D]. 喻嵐.中南大學(xué) 2004
[5]YT5硬質(zhì)合金粉末注射成形工藝研究[D]. 高建祥.中南大學(xué) 2003
[6]MIM充模流動(dòng)3D計(jì)算機(jī)模擬[D]. 郭劍鋒.中南大學(xué) 2003
[7]金屬粉末注射成形充模流動(dòng)計(jì)算機(jī)模擬[D]. 敖暉.中南大學(xué) 2002
本文編號(hào):2968144
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/yjlw/2968144.html
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