多层模板粉末压制设备及其液压系统的研制

粉末压制设备是影响金属粉末压坯质量的一个重要因素，为了成形密度均匀无裂纹的金属粉末压坯，本文在分析国内外现有粉末压制设备特点的基础上，设计和制造用于成形具有上二台面和下三台面复杂粉末冶金零件的多层模板粉末压制设备，并根据压制工艺要求设计了适用于多层模板粉末压制设备的液压系统，该系统采用集成油缸驱动多层模架，多层模冲均能独立运动，实现压制复杂的多台面压坯的动作要求．起到改善压坯密度均匀性，避免裂纹产生的作用。     

上二下三台面零件压制成型的数值模拟

以上二下三多台面零件为例,利用Marc软件对二维多台阶粉末冶金零件的压制过程进行数值模拟.研究压制过程中压坯各个区域的相对密度变化和相对密度梯度的形成,得到密度分布曲线,对提高此类粉末冶金零件成型设计的合理性具有实际参考价值.     

粉末冶金多台面复杂成形零件压制设备的设计

介绍一种精密成形粉末压制设备的设计。该设备为预紧框架式机身 ,在大工作压力下机身弹性变形小 ,压机框架上的油缸能独立驱动两层模板。多层模板精密成形模架采用集成油缸驱动。三层模板都能独立运动 ,与框架上油缸配合 ,可以成形密度均匀、各台面高度差较大的精密多台面复杂粉末零件。     

数值模拟在粉末冶金零件压制中的应用

利用计算机模拟粉末压制过程,能有效地缩短设计周期,降低设计成本.利用MSC.Marc软件的用户子程序,模拟多台面同步器齿毂的三维压制过程,分析讨论不同工艺参数的选取对压制效果的影响,优化粉末冶金零件的压制工艺参数.测量优化工艺参数后压制零件的密度分布,试验结果表明优化工艺参数后压制零件的密度分布较为均匀且与模拟结果较为一致.     

益阳橡塑密炼机通过鉴定

提高粉末冶金零件力学性能的关键，是提高压坯的密度。提高压坯密度的常规方法很多，如复压复烧、粉末热锻、浸渗、等静压制，但这些常规压制方法效率低，成本高。文中重点介绍了高速压制法、动磁压制、温压技术。     

介绍几种粉末冶金新工艺

提高粉末冶金零件力学性能的关键,是提高压坯的密度。提高压坯密度的常规方法很多,如复压复烧、粉末热锻、浸渗、等静压制,但这些常规压制方法效率低,成本高。文中重点介绍了高速压制法、动磁压制、温压技术。     

压制次数对铜基粉末冶金摩擦材料物理性能的影响

粉末压制是粉末冶金工艺关键步骤,压制压力直接影响着粉末冶金压坯的密度,提高压坯密度有助于提高粉末冶金制品的各项力学性能和物理性能。随着压制压力的提高,压坯密度呈现先急增后缓增的趋势,因此压制压力的大小严重影响着粉末冶金制品的性能。然而当压制压力不能使粉末冶金摩擦材料制品达到所需的压坯密度时,增加压制次数也能够在一定程度上提高压坯密度,一般情况下铜粉的屈服强度为200MPa左右,而一般铜基粉末冶金摩擦材料制品所需要的压制压力为600～800MPa,当使用低压压制时为了达到所需的压坯密度、硬度及各项物理性能,可适当增加压制次数,从而同样能达到改善压坯物理性能的目的。     

多层模架全自动粉末冶金专用液压机设计

针对用户需求设计了一种机、电、液、多层模架为一体的粉末冶金专用全自动液压机。该文介绍了该专用液压机的主要结构组成,多层模架设计,PLC及触摸屏控制系统等。该压机可快速压制成型高精度、密度均匀、多台阶的复杂形状粉末冶金零件。     

三角形摩擦块粉末压制模拟分析

三角形摩擦块在压制过程中出现裂纹、掉角等缺陷,严重影响压坯的使用性能。采用MSCMarc软件对三角形铜基粉末冶金摩擦块的压制过程进行有限元模拟分析,研究压制方式、摩擦因数、保压时间等参数对摩擦块的应力及相对密度分布的影响。结果表明：与单向压制方式相比,双向压制制备的粉末压坯相对密度较大,密度均匀性好;摩擦因数对摩擦块相对密度和等效应力分布的影响较大,摩擦因数越小,摩擦块密度均匀性越好,等效应力越小且分布越均匀,而保压时间对摩擦块相对密度和等效应力分布的影响较小。对原压制工艺进行改进,提出较为经济实用的压制工艺方案。     

三角形摩擦块粉末压制工艺模拟分析

三角形摩擦块在压制过程中出现裂纹、掉角等缺陷,严重影响压坯的使用性能。采用MSC.Marc软件对三角形铜基粉末冶金摩擦块的压制过程进行有限元模拟分析,研究压制方式、摩擦因数、保压时间等参数对摩擦块的应力及相对密度分布的影响。结果表明:与单向压制方式相比,双向压制制备的粉末压坯相对密度较大,密度均匀性好;摩擦因数对摩擦块相对密度和等效应力分布的影响较大,摩擦因数越小,摩擦块密度均匀性越好,等效应力越小且分布越均匀,而保压时间对摩擦块相对密度和等效应力分布的影响较小。对原压制工艺进行改进,提出较为经济实用的压制工艺方案。     

基于喷射粘结工艺的陶瓷坯体后处理性能调控

商用设备在进行陶瓷坯体成形时不易对坯体组织进行调控,难以成形高致密坯体,且常压后处理强化效果较差.基于自开发成形系统和自有材料,通过调节成形粉末配方、调控铺粉层厚、切换铺粉方法等调控Al2O3坯体的成形组织,成形了相对密度为43.9%的高致密坯体。采用“陶瓷浆料渗透+分步烧结”综合化后处理流程研究了不同坯体组织的渗透强化机理,并以此为依据对预烧结过程进行调控,显著提升了高致密成形坯体的最终性能,常压烧结后相对密度达89.3%,抗弯和抗压强度分别为91.9 MPa和813.2 MPa。该研究所用材料、工艺和装备仪器门槛低、易操作,为制备高性能结构陶瓷提供了一种灵活、快捷的技术方案。     

基于粉末本构模型和多体力学仿真的模架集成式粉末成形设备的设计

研制出一种新型的低成本、小体积、高精度的专用模架集成式粉末成形设备。以MSC.Marc与MSC.Adams软件相结合提出基于数值模拟的1 MN压机设计方法,即根据粉末压制试验构建末材料流动应力本构模型;通过该模型在MSC.Marc软件数值计算出所设计压机压制过程的模冲载荷;在分析模架集成式粉末成形设备各个模板在压制工过程运动特点的基础上,建立多体运动学数学方程;将所得模冲载荷作为边界条件加载到对模架集成式粉末成形设备在压制过程的模拟仿真;并在MSC.Adams软件中分析各个模板在压制过程中力学状态,从中分析该设备在实际工况下的可靠性。研制出电液比例阀和光栅尺相结合的控制系统,实现对缸同时驱动,解决不同模板之间的动作协调的问题,所研制试验样机实现零件轴向压制精度为±0.02 mm。实际压制过程所得各模冲载荷与模拟结果相一致,从而验证粉末成形设备设计所采用的本构模型是准确的,基于数值模拟进行粉末成形设备设计的方法的正确性。     

塑料微流控芯片微通道热压成形机的研制

微通道热压成形机是大连理工大学微系统研究中心研制的塑料微流控芯片自动制造系统中的重要组成设备.文章介绍了塑料微流控芯片微通道热压成形制作工艺,对所研制的微通道热压成形机的机械结构、温度控制、压力和位移控制以及系统软件的设计特点进行了说明,给出了主要性能指标.微通道热压成形机既可以作为单独的设备使用,也可以与其他设备联成系统.     

模架集成式粉末成形设备的研制

介绍一种模架集成式粉末成形设备。该设备将模架集成在压机中,并取消传统压机中的下缸,使得设备的体积大大减小,结构简单。设备所有模板均为液压驱动并能独立运动,具有较高的灵活性,可以成形密度均匀、多台阶面的复杂粉末冶金零件。     

氧化锆零件激光选区烧结/冷等静压复合成形技术

氧化锆陶瓷材料以其优异的性能在工业生产中具有极大的应用前景,但由于脆性大、硬度高等原因,复杂形状氧化锆零件往往难以成形和加工。为了获得复杂形状氧化锆陶瓷零件,通过溶剂沉淀法将粘接剂尼龙12覆膜至纳米氧化锆粉末的表面,然后对覆膜后的粉体进行激光选区烧结(Selective laser sintering, SLS)成形,并通过传统的冷等静压(Cold isostatic pressing, CIP)技术对SLS零件进行致密化处理,同时满足氧化锆初坯成形时形状复杂度和密度的要求。通过试验得出在激光能量密度为0.415 J/mm2时,获得的SLS陶瓷件密度较大,对不同激光能量密度制备的SLS陶瓷件进行保压压力为200 MPa的冷等静压致密化处理,根据热脱脂机理以及粘接剂的TG曲线,分别制定了SLS/CIP试样的热脱脂工艺,最后对脱脂试样进行高温烧结,在后续处理的各环节,氧化锆零件的密度仍受SLS成形的影响,但该影响逐渐减弱,SLS/CIP/FS成形件最大相对密度和维氏硬度分别达到了97%和1180 HV1,已接近“模压-烧结”的致密氧化锆陶瓷的性能,在试样断口的扫描电子显微镜(SEM)分析基础上,对氧化锆复合成形的微观演变进行了研究。虽然最终烧结件密度和硬度仍有待提高,但是提出了一种极具潜力的氧化锆零件近净成形工艺方法,为制造高性能复杂形状的陶瓷零件奠定了基础。     

基于激光选区熔化的免组装机构直接制造技术

采用数字化设计和组装并直接制造成形、无需实际组装工序的机构,称之为免组装机构。激光选区熔化能够直接制造冶金结合、组织致密、尺寸精度高和良好力学性能的功能零件,是直接制造免组装机构的理想技术。研究了激光选区熔化成形免组装机构的摆放方式、间隙特征的尺寸精度和表面粗糙度、间隙特征结构优化等关键技术。通过自由设计和DiMetal-100系列激光选区熔化成形设备成形了免组装的铜钱算盘和折叠算盘、平面连杆机构(曲柄滑块、曲柄摇杆、摇杆滑块)和万向节等免组装机构。研究证明,激光选区熔化不仅能够顺利成形形状很复杂的零件,也能够直接成形具有相对运动的免组装机构,为机电产品的数字化设计和一体化制造提供了一种可行的方法。     

自动打孔机控制系统的研制

设计了一种专为销毁过期文件的自动打孔机。从打孔机运动部件检测得到的开关量信号,进行后续处理后送往单片机,单片机根据接收到的信号作出决策,并发出指令控制液压系统中的电磁换向阀动作,使打孔机自动完成打孔。阐述了控制系统的硬件设计,并对软件结构进行了介绍,着重讲述了I2C总线的软件实现方法。     

粉环压制致密规律研究

本文运用虎克定律与弹塑性理论,研究了粉环三种压制方式的致密规律,导出了这三种压制条件下压坯密度与压制压力的理论公式。通过高能电池用MnO2粉环压制实验,证明理论计算与实验结果是一致。     

一种非线性压力加工系统

为了解决颗粒、粉末材料加压过程中存在的非线性时变问题,满足工厂自动化技术要求,设计了一种自动加压系统。应用表明,该系统的使用明显提高了加压对象的压力精度和密度一致性,提高了产品的质量和生产效率。