粉末注射成形中喂料—模具界面磨損性能研究
發(fā)布時間:2023-11-20 18:08
隨著粉末注射成形技術(shù)的不斷發(fā)展,產(chǎn)品需求量不斷增加,粉末注射成形技術(shù)作為一種新型粉末冶金近凈成形技術(shù),近年來得到了廣泛應(yīng)用。在粉末注射成形過程中,受多因素的影響,模具磨損不可避免,磨損不僅影響材料的使用壽命及可靠性,同時將影響注射產(chǎn)品的尺寸精度及表面質(zhì)量,因此研究注射成形過程中的模具磨損具有重要的意義。本文通過考察喂料的熱分解、流變性能等,確定了喂料分解溫度及粘度隨溫度、剪切速率的變化規(guī)律。借助實驗室自行搭建的實驗平臺,考察了充模過程中喂料在200℃及80mm/s的注射速度下不同模具材料及不同流道尺寸對模具界面磨損行為的影響。同時采用14FW摩擦試驗機考察了脫模過程中載荷、脫模溫度及脫模速度對模具材料摩擦磨損性能的影響,得出不同模具材料在注射成形脫模過程中的磨損機理。主要結(jié)論如下: (1)通過喂料熱失重分析、流變性能測試,確定喂料的熱分解是一個多步驟分解的過程,喂料的融化溫度為166.3℃,最初分解溫度為215.3℃;流變性測試表明在200℃下喂料綜合性能較好,因此試驗選擇粉末注射成形充模溫度為200℃。 (2)粉末注射成形充模過程中不同模具材料及不同流道尺寸呈現(xiàn)不同的磨損機理。H59...
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
插圖索引
附表索引
第1章 緒論
1.1 粉末注射成形技術(shù)
1.1.1 粉末注射成形技術(shù)概述
1.1.2 粉末注射成形技術(shù)特點
1.1.3 粉末注射成形技術(shù)工藝流程
1.1.4 粉末注射成形技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用
1.2 粉末注射成形中模具磨損
1.3 課題來源及研究目的
1.4 本論文主要研究內(nèi)容
第2章 試驗材料及研究方法
2.1 試驗材料
2.2 試驗研究技術(shù)路線
2.3 試驗研究方法
2.3.1 喂料性能測試試驗
2.3.2 注射成形充模中模具磨損試驗
2.3.3 注射成形脫模過程中模具磨損試驗
2.4 試驗儀器及表征方法
2.4.1 密度測試
2.4.2 粉末粒度測試
2.4.3 熱失重及差示掃描量熱分析(TGA/DSC)
2.4.4 喂料流變學(xué)性能測試
2.4.5 喂料熱膨脹系數(shù)及導(dǎo)熱率測試
2.4.6 硬度測量
2.4.7 表面粗糙度測量
2.4.8 XRD分析
2.4.9 磨損形貌分析
2.4.10 磨損率計算
第3章 粉末注射成形喂料性能研究
3.1 喂料的微觀形貌
3.2 喂料的熱性能分析
3.2.1 喂料TGA/DSC分析
3.2.2 喂料熱膨脹系數(shù)分析
3.2.3 喂料熱導(dǎo)率分析
3.3 喂料流變學(xué)理論
3.4 試驗設(shè)備及測試條件
3.5 喂料流變學(xué)性能
3.5.1 喂料粘度測試
3.5.2 粉末裝載量及粘結(jié)劑的影響
3.5.3 剪切速率對喂料流變學(xué)性能的影響
3.5.4 溫度對喂料流變學(xué)性能的影響
3.5.5 喂料流變學(xué)性能綜合評價
3.6 本章小結(jié)
第4章 粉末注射成形充模中喂料-模具界面磨損研究
4.1 試驗部分
4.1.1 試驗設(shè)備及原理
4.1.2 模具材料加工
4.1.3 模具材料顯微組織
4.1.4 模具材料表征
4.2 試驗結(jié)果及討論
4.2.1 不同流道尺寸的H59磨損形貌
4.2.2 不同流道尺寸的40Cr磨損形貌
4.2.3 不同尺寸及模具材料磨損前后形貌
4.2.4 不同模具材料及流道尺寸體積磨損量
4.2.5 不同模具材料及流道尺寸磨損三維形貌
4.2.6 磨損前后入口變化
4.2.7 磨損后表面粗糙度
4.3 本章小結(jié)
第5章 粉末注射成形脫模中喂料-模具界面磨損行為
5.1 試驗部分
5.1.1 試驗設(shè)備及原理
5.1.2 模具材料加工
5.1.3 注射毛坯加工
5.1.4 模具材料表征
5.2 試驗結(jié)果及討論
5.2.1 摩擦磨損性能
5.2.2 磨損率分析
5.2.3 磨損表面形貌分析
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A (攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄)
本文編號:3865566
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
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摘要
Abstract
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第1章 緒論
1.1 粉末注射成形技術(shù)
1.1.1 粉末注射成形技術(shù)概述
1.1.2 粉末注射成形技術(shù)特點
1.1.3 粉末注射成形技術(shù)工藝流程
1.1.4 粉末注射成形技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用
1.2 粉末注射成形中模具磨損
1.3 課題來源及研究目的
1.4 本論文主要研究內(nèi)容
第2章 試驗材料及研究方法
2.1 試驗材料
2.2 試驗研究技術(shù)路線
2.3 試驗研究方法
2.3.1 喂料性能測試試驗
2.3.2 注射成形充模中模具磨損試驗
2.3.3 注射成形脫模過程中模具磨損試驗
2.4 試驗儀器及表征方法
2.4.1 密度測試
2.4.2 粉末粒度測試
2.4.3 熱失重及差示掃描量熱分析(TGA/DSC)
2.4.4 喂料流變學(xué)性能測試
2.4.5 喂料熱膨脹系數(shù)及導(dǎo)熱率測試
2.4.6 硬度測量
2.4.7 表面粗糙度測量
2.4.8 XRD分析
2.4.9 磨損形貌分析
2.4.10 磨損率計算
第3章 粉末注射成形喂料性能研究
3.1 喂料的微觀形貌
3.2 喂料的熱性能分析
3.2.1 喂料TGA/DSC分析
3.2.2 喂料熱膨脹系數(shù)分析
3.2.3 喂料熱導(dǎo)率分析
3.3 喂料流變學(xué)理論
3.4 試驗設(shè)備及測試條件
3.5 喂料流變學(xué)性能
3.5.1 喂料粘度測試
3.5.2 粉末裝載量及粘結(jié)劑的影響
3.5.3 剪切速率對喂料流變學(xué)性能的影響
3.5.4 溫度對喂料流變學(xué)性能的影響
3.5.5 喂料流變學(xué)性能綜合評價
3.6 本章小結(jié)
第4章 粉末注射成形充模中喂料-模具界面磨損研究
4.1 試驗部分
4.1.1 試驗設(shè)備及原理
4.1.2 模具材料加工
4.1.3 模具材料顯微組織
4.1.4 模具材料表征
4.2 試驗結(jié)果及討論
4.2.1 不同流道尺寸的H59磨損形貌
4.2.2 不同流道尺寸的40Cr磨損形貌
4.2.3 不同尺寸及模具材料磨損前后形貌
4.2.4 不同模具材料及流道尺寸體積磨損量
4.2.5 不同模具材料及流道尺寸磨損三維形貌
4.2.6 磨損前后入口變化
4.2.7 磨損后表面粗糙度
4.3 本章小結(jié)
第5章 粉末注射成形脫模中喂料-模具界面磨損行為
5.1 試驗部分
5.1.1 試驗設(shè)備及原理
5.1.2 模具材料加工
5.1.3 注射毛坯加工
5.1.4 模具材料表征
5.2 試驗結(jié)果及討論
5.2.1 摩擦磨損性能
5.2.2 磨損率分析
5.2.3 磨損表面形貌分析
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
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本文編號:3865566
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