啟閉搖臂零件的金屬粉末注射成形工藝開發(fā)研究
發(fā)布時間:2021-01-10 05:24
本文開發(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)試驗和模擬結(jié)果,對相關(guān)工藝參數(shù)進行了優(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,能高精度的生產(chǎn)形狀復雜的金屬零件。由于MIM的技術(shù)特點,該工藝特別適合用于硬質(zhì)合金、價格高昂的材料或者形狀復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,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?shù)姆植?最佳中位徑的金屬顆粒占比達到了43%,是四種配比方案中最高的。活化劑硬脂酸SA的加入能一定程度的改善喂料的流變性,針對17-4PH粉末生產(chǎn)的啟閉搖臂零件,對MIM粘結(jié)劑的配比和混煉工藝通過試驗進行了優(yōu)化。即當石蠟、聚乙烯、硬脂酸含量分別為62%、33.5%、4.5%時能較好的滿足實際生產(chǎn)中各方面的要求。喂料的均勻性受混煉時間和溫度的影響,混煉時間少于50min時容易出現(xiàn)金屬顆粒團聚不均的現(xiàn)象;溫度高于170℃時易破壞粘結(jié)劑中的低熔點成分而出現(xiàn)喂料斷流現(xiàn)象;在160℃下混煉攪拌50min時能保證喂料混合的均勻性。...
【文章來源】:江蘇大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學位級別】: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)簡介
1.1.1 MIM工藝簡介
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 計算機模擬軟件在MIM中的應(yīng)用
1.4 本課題研究的主要內(nèi)容
第二章 試驗材料、設(shè)備及方法
2.1 試驗原材料
2.2 試驗設(shè)備
2.3 試驗過程及方法
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 力學性能測試
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
3.1.3 喂料混煉參數(shù)優(yōu)化
3.1.4 不同粉末配比對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 注射位置對充形時間的影響
4.1.3 注射位置對密度的影響
4.1.4 注射位置對氣孔的影響
4.1.5 注射位置對壓力的影響
4.2 注射機參數(shù)優(yōu)化
4.2.1 注射溫度和壓力對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MIM工藝的影響
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]金屬粉末注射成形技術(shù)在汽車零件上的應(yīng)用[J]. 喬斌,曹振偉,孫偉,付杰,尚峰. 熱加工工藝. 2016(21)
[2]中國霧化制粉技術(shù)現(xiàn)狀簡介[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)動機中的應(yīng)用[J]. 曲選輝,張國慶,章林. 航空材料學報. 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]. 馬運柱,蔡青山,劉文勝. 材料科學與工程學報. 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. 粉末冶金材料科學與工程. 2011(01)
[10]金屬注射成形汽車零件的應(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力學研究[D]. 尹同山.中國石油大學(華東) 2014
[2]金屬粉末注射成形計算機模擬[D]. 蔣忠兵.中南大學 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 2009
[4]注射成形鈦合金的研究[D]. 喻嵐.中南大學 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 2003
[6]MIM充模流動3D計算機模擬[D]. 郭劍鋒.中南大學 2003
[7]金屬粉末注射成形充模流動計算機模擬[D]. 敖暉.中南大學 2002
本文編號:2968144
【文章來源】:江蘇大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學位級別】: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)簡介
1.1.1 MIM工藝簡介
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 計算機模擬軟件在MIM中的應(yīng)用
1.4 本課題研究的主要內(nèi)容
第二章 試驗材料、設(shè)備及方法
2.1 試驗原材料
2.2 試驗設(shè)備
2.3 試驗過程及方法
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 力學性能測試
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
3.1.3 喂料混煉參數(shù)優(yōu)化
3.1.4 不同粉末配比對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 注射位置對充形時間的影響
4.1.3 注射位置對密度的影響
4.1.4 注射位置對氣孔的影響
4.1.5 注射位置對壓力的影響
4.2 注射機參數(shù)優(yōu)化
4.2.1 注射溫度和壓力對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MIM工藝的影響
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]金屬粉末注射成形技術(shù)在汽車零件上的應(yīng)用[J]. 喬斌,曹振偉,孫偉,付杰,尚峰. 熱加工工藝. 2016(21)
[2]中國霧化制粉技術(shù)現(xiàn)狀簡介[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)動機中的應(yīng)用[J]. 曲選輝,張國慶,章林. 航空材料學報. 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]. 馬運柱,蔡青山,劉文勝. 材料科學與工程學報. 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. 粉末冶金材料科學與工程. 2011(01)
[10]金屬注射成形汽車零件的應(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力學研究[D]. 尹同山.中國石油大學(華東) 2014
[2]金屬粉末注射成形計算機模擬[D]. 蔣忠兵.中南大學 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 2009
[4]注射成形鈦合金的研究[D]. 喻嵐.中南大學 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 2003
[6]MIM充模流動3D計算機模擬[D]. 郭劍鋒.中南大學 2003
[7]金屬粉末注射成形充模流動計算機模擬[D]. 敖暉.中南大學 2002
本文編號:2968144
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