陶瓷浆料微流挤压成形关键问题研究

利用流体力学理论,针对基于微流挤压成形的陶瓷浆料挤出过程的关键部件挤压凹模的流道形状进行了设计,使用ANSYS软件对挤压凹模出口横截面的流速和流道内部压力场的分布情况进行模拟,分析了四种不同流道形状挤压凹模内部压力场和出口流速的分布规律。研究结果为解决陶瓷浆料挤压成形工艺的难点问题提供了理论依据,具有重要的参考价值。     

基于数字孪生的浆料微流挤压成型平台研究

浆料微流挤压成型平台(Slurry Microfluidic Extrusion Molding Platform,SMEP)在生物医学领域中具有广泛的应用前景和价值.但是由于SMEP在挤压成型的过程中,浆料会发生液相迁移的现象,增加了挤压成型过程的不确定性,影响挤压成型精度.为了提高成型精度,使SMEP更加智能化,对SMEP的数字孪生体DT-SMEP(Digital Twin-SMEP)展开了研究.首先,建立DT-SMEP的数字模型,经相应的映射策略使其与物理实体产生关联,并通过数字孪生模型产生决策信息作用于物理实体上.最后,通过实验验证了信息决策模型的预测准确性,从而使SMEP在运行的过程中可以自适应调节挤出压力,在浆料挤出的过程中更加稳定和精确.     

层高对陶瓷浆料微流挤出成形质量的影响研究

为了确定微流挤出成形陶瓷浆料的最佳层高以及能够成形的最大高度,针对氧化锆陶瓷浆料,分析了丝体从喷头挤出后喷头与沉积丝体之间的5种高度关系,探讨了层高对打印质量的影响机理,并根据浆料特性建立了层间压缩形变模型;通过不同喷头直径和不同层高的3D打印工艺实验,采用数码显微镜扫描、尺寸测量及力学实验等方法对打印试样的表面形貌、成形精度及力学性能等进行了测量与表征,验证了所建模型的正确性。结果表明,当层高与喷头直径的比值分别为0.96、0.92、0.86、1、1.2时,打印质量从优到劣依次递减,因此,合理的层高设置可以减少陶瓷零件的打印缺陷,提高打印质量,为基于材料挤出工艺的参数选择提供一定的理论指导。     

等静压成型陶瓷义齿坯体制造及测量仿真研究

针对目前陶瓷义齿复杂的制作方法,采用等静压成型技术来实现陶瓷义齿坯体的制作。对义齿坯体的等静压成型过程采用有限元法进行了仿真分析,得到义齿坯体各部分形状位移的变化云图。通过等静压成型实验,压制出了陶瓷义齿坯体。在等静压成型前后对义齿坯体的形状尺寸进行了测量,分析了各点处收缩率的变化,近似得到了义齿坯体的统一收缩率。以实际陶瓷义齿坯体的制作为例,通过对等静压成型过程进行仿真分析,测量得出了该义齿坯体在等静压实验前后的收缩率,验证了这种陶瓷义齿坯体制作方法的可行性、实用性。     

Y-TZP陶瓷义齿高速铣削特性研究

针对义齿制作材料氧化锆陶瓷的高速铣削性能展开研究。介绍了实验中使用的预烧结Y-TZP陶瓷属性;研究Y-TZP陶瓷义齿铣削加工时铣削力对刀具变形的影响并建立变形模型,然后利用有限元分析获得铣刀受力状态下应力、应变的计算结果;最后,对铣削加工过程中铣刀及工件的颤振特性进行有限元模态分析,从而对无共振的工况起到指导作用。     

高速挤压成型刀具

过去,我厂车制并条机的喇叭口工件时,用φ50圆钢,先截成200毫米长的一段,然后装夹在C620车床上,用普通刀具加工,效率低、质量差,既浪费工时又浪费钢材。为此,我们经过反复研究、多次试验,制成高速挤压成型刀具。一、刀具的结构及制做方法刀杆采用45钢圆钢,刀头采用两块YT30硬质合金,铜焊在刀杆的顶端,磨成双刃R13,     

义齿快速成型制作技术研究现状及发展趋势

从义齿制作材料和工艺两个方面介绍了齿科修复的发展历程,对近10年快速成型技术引入口腔修复领域后国内外的研究成果进行了综述,总结了3种基于陶瓷挤出工艺快速成型技术的研究现状,并着重针对微挤压快速成型技术的研究现状和成果进行了详细阐述,指出其研究重点是解决陶瓷浆料挤压堆积成形精度,以及用该方法进行义齿制作存在的问题和未来研究方向。     

厚板翻口挤压成型

图1所示的传动转臂,是我厂飞虎牌小汽车变速箱上的一个传动件。采用厚板料变薄翻口,翻边后高度H=7.5。要求塌角R<2,零件材料为20号冷轧钢板,厚4毫米。其工艺关键是如何达到翻口要求。我们经过反复试验,终于采用冲压和冷挤压相结合的方法,达到了零件的设计要求。工艺过程 1.下料:条料350×114×4毫米; 2.软化处理:800～850℃,保温3～4小时,处理后要求HB=120～130; 3.酸洗,除氧化皮;     

油盆胎模挤压成型

图1所示零件是印刷机上的油盆,图2是其锻件图。零件材质为黄铜H62。为压制这一零件,我们设计制造了一副结构简单的反挤胎模。在400公斤空气锤上使用,可使φ28×78毫米的铜棒料一次锻成合格锻件。4个工人一班可生产300余件。锻件只需少量切削加工即可成为最终零件。实践证明用胎模反挤工艺生产油盆锻件,     

中空生物质燃料颗粒挤压成型机构研究

生物质能是一种环保且可再生的资源。对于我国这样农业发达的国家来说,合理开发利用生物质能,不仅仅是充分利用废弃物,变废为宝,同时也响应了国家节能减排、绿色能源的号召。现主要针对生物质燃料颗粒的形状,对生物质燃料颗粒挤压成型机构进行了改进,使最终的颗粒成中空型颗粒,方便燃烧充分。     

可调深孔滚挤压头

零件在切削加工后留下微细的痕迹,经滚、挤后可以得到较细的表面粗糙度和提高表面硬度,确保质量并延长油缸和皮碗的寿命。具体做法,介绍如下。一、结构原理滚挤压头的结构。首先把调整套2拧在心轴1上,装弹簧3、斜轮5(材质为45钢,HRC45～50)。然后把三个滚珠7均布在斜轮5的中间,在铜套6上均匀钻三个小于滚珠7直径的孔。用于滚珠在铜套6和斜轮5之间的定位,滚珠在铜套6内不能出来就可以了。铜套6和斜轮5间隙为0.2～0.3     

注射成型微流控芯片微沟槽成型质量的无损检测

针对注射成型的微流控芯片具有微沟槽深度成型质量好,宽度成型质量较差,而且各处微沟槽的宽度成型质量不均衡的特点,利用Matlab软件的图像处理工具箱开发了微流控芯片微沟槽显微平面图片的图像处理系统,实现了利用常用的光学显微镜对微沟槽的成型质量进行无损检测。引入人工干涉来进行高效图像去噪处理。根据提取的微结构轮廓点进行了微沟槽轮廓的曲线拟合,测量了微沟槽的开口宽度和底部宽度。对由微流控芯片微沟槽显微平面图片所得到的测量结果与由对微流控芯片进行切片检测所得到的测量结果进行比较,结果显示,两种方法得到的微沟槽开口宽度相差约4%,槽底部宽度相差约3%,说明微沟槽显微平面图片的测量结果能够满足注射成型工艺研究中微流控芯片微结构成型质量检测的要求。     

脉冲式径向挤压头

有许多农具及工具都具有锥尖,在制造这些产品时,锥尖加工常采用手工逐个磨削,不但加工质量差,而且生产效率低,劳动强度大。为此,我们研制出一种脉冲式径向挤压头及成形机。用于加工钢叉叉尖。经生产实践已取得良好效果。现将脉冲式径向挤压头工作原理及结构简要介绍如下。一、工作原理采用热挤压成形工艺。将工件欲加工的端部加热至可锻温度(约1000～1100℃),然后用如图1所示两个相同的挤压模块对工件加热端部进行挤压,挤压过程为:两个挤压模块绕工件端部轴线回转,在回     

细长梯形花键的挤压成型

针对本文待加工零件的特点,利用冷挤压过程的成型原理,采用三维流动速度场分析方法,分析了待加工零件在成型过程中的受力情况和金属流动特性。并结合Deform仿真结果,在实验室阶段,通过将传统的"推"施力方式改变为"拉"的施力方式,成功地加工出了φ12 mm×840 mm梯形花键。     

陶瓷球研磨成型机理的研究

讨论了陶瓷球的成球机理，分析了一种新的研磨加工方法，即采用三块能够独立选择的研磨盘。通过控制研磨盘的转速，调整自旋转角的大小，可在较大的范围内取值，同时对计算机仿真和实验的结果进行了对比。结果表明：该方法结合化学机械抛光(CMP)等先进的抛光工艺，能够有效地提高陶瓷球的加工效率和质量。     

陶瓷面曝光快速成型工艺研究

利用投影机中微小反射镜阵列(Digital micromirror device,DMD)形成投影图案,以发光二极管紫外光(UV-LED)作为光源,建立了陶瓷面曝光快速成型试验系统。利用该系统研究了自开发的可光固化磷酸钙陶瓷浆料的光固化性能,确定了其临界曝光强度为14.24 mJ/cm~2,透射深度为149μm;优化了面曝光陶瓷成型的工艺参数,即分层厚度100μm,曝光强度54 mJ/cm~2,曝光时间3 s,并实现了带有复杂网状结构的陶瓷多孔支架的制造。该工艺所成型的陶瓷零件经烧结后,其致密表面和内部未见有裂纹和较大孔洞,压缩强度高达63MPa,可满足骨组织工程支架的机械性能要求。所述的面曝光快速成型工艺可直接成型多孔以及复杂结构的陶瓷零件,有望为陶瓷骨组织支架的制造提供新的发展方向。     

转向油泵定子的反挤压成型实验研究

研究了转向油泵定子的反挤压成型工艺,分析了工件产生端面高低不平以及底部缺料等缺陷的原因.通过改进凸模结构,有效地消除了这些缺陷,并找出了该类壁厚不均匀件在反挤压成型时的变形规律,为最终实现非均匀壁厚件的反挤压成型工艺的实用化提供了必要的实验依据.     

熔融挤压快速成型中支撑工艺的研究

针对单喷头的熔融挤压快速成型制作成型件的特点,必须保证能很好地去除支撑才能得到制件的要求,对熔融挤压快速成型中支撑工艺进行了研究。支撑关系到零件的加工成败、加工时间和表面质量等,提出了支撑的一些生成原则和设置辅助支撑的作用。根据挤出丝的截面形状,建立了支撑丝宽的数学模型,对生成支撑的重要工艺参数进行了分析,结果表明:栅格宽度w较出料速度v对支撑间的间隙L0影响要大,但当层高h由0.2 mm变为0.1 mm时,栅格宽度对支撑间间隙的影响基本不变,而出料速度对支撑间间隙的影响成倍增长,并进行了实验验证。     

高频电液激振挤压成型模具关键技术研究

为了提高加工零件的成形精度,解决传统冷挤压技术中"难成形零件"的振动挤压加工问题。提出设计出一套为高频电液激振器在金属冷挤压加工中的应用提供振动频率、振幅等施振参数的控制、摩擦接触应力分布规律、表面效应的机理等方面的基础研究支撑,形成具有一定工程指导意义的理论模型。项目提出的高频电液激振器在挤压成型模具中的应用,其输出推力大,振动频率高且振幅极小。本项目研究对于支撑与推动浙江省国际制造业基地的建设具有较大科技意义,对于打破国外相关技术封锁与垄断、提升冷挤压加工技术的整体水平以及节能降耗、环境保护等,均具有重要的科技与经济意义。     

复合陶瓷强化挤压模具钢抗磨减摩研究

本文对复合陶瓷强化挤压模具钢抗磨减摩进行了研究，利用比拟试验研究了在蓖麻油 硬脂酸钙润滑下，有色金属铜（H62）、钢（20）试样与复合陶瓷强化9CrSi环配副的摩擦磨损特性，并与未采用陶瓷强化的钢（H62）、钢（20）/9CrSi环摩擦副进行比较，分析了其减摩抗磨机理，试验结果表明：复合陶瓷强化挤压模具能显著减少摩擦系数，降低磨损量，适合应用于挤压模。