压制成型
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成型工艺分为哪几类成型工艺是制造工程中的重要环节,用于将材料加工成所需的形状和尺寸。
根据不同的工艺特点和操作方法,常见的成型工艺可以分为以下几类:1.塑料成型工艺塑料成型工艺是将熔融态的塑料通过一定的方法和工具形成所需的产品形状的工艺过程。
常见的塑料成型工艺包括注塑成型、挤出成型、吹塑成型、压缩成型等。
注塑成型是将熔化的塑料注入模具中,冷却后得到固态产品;挤出成型是将塑料熔化后通过挤出机挤出成型;吹塑成型是通过将熔化的塑料吹进模具中形成空心产品;压缩成型是将熔化的塑料放入模具,通过加压和冷却形成产品。
2.金属成型工艺金属成型工艺是将金属材料通过力的作用,使其发生塑性变形以得到所需形状和尺寸的工艺过程。
常见的金属成型工艺包括锻造、轧制、拉伸、冲压等。
锻造是将金属加热至一定温度后施加力使其变形成型;轧制是通过辊轧对金属进行塑性变形;拉伸是将金属材料拉伸至所需长度和形状;冲压是利用冲压模具对金属材料进行冲击和变形。
3.真空成型工艺真空成型工艺是利用真空态下的热塑性材料,将其加热软化后通过负压将其吸附成型于模具上的工艺过程。
常见的真空成型工艺包括真空吸塑成型、真空热成型等。
真空吸塑成型是将塑料片材加热至软化状态,然后用真空将其吸附在模具上形成所需形状;真空热成型是将热塑性材料加热至它的软化点,然后用真空将其吸附在模具上形成产品。
4.橡胶成型工艺橡胶成型工艺是将橡胶材料加工成所需形状和尺寸的工艺过程。
常见的橡胶成型工艺包括压模成型、浇注成型、挤出成型等。
压模成型是将橡胶材料放置于模具中,通过压力和加热使其发生塑性变形;浇注成型是将橡胶液体倒入模具中,通过固化形成所需的产品;挤出成型是将橡胶熔化后通过挤出机挤出成型。
5.粉末冶金工艺粉末冶金工艺是利用金属或非金属粉末为原料,通过成型、烧结和后处理等工艺,制备出具有一定形状和性能的产品。
常见的粉末冶金工艺包括压制成型、烧结、热处理等。
压制成型是将粉末填充至模具中,通过压力使其形成一定形状;烧结是将成型后的粉末在高温下加热使其颗粒间发生结合;热处理是对烧结后的产品进行热处理,改变其结构和性能。
压制成型机理压制成型是在一定压力下,使细粒物料在型模中受压后成为具有确定形状与尺寸、一定密度和强度的成型方法。
1)压制成型过程中细粒物料的位移和变形在模型内自由松装的细粒物料,在无外力情况下,是依靠颗粒之间的摩擦力和机械咬合,而相互搭接,在颗粒间形成大的孔隙,这种现象称为“拱桥效应”。
“拱桥效应”的特点:①颗粒间仅存在简单的面、线、点接触,具有不稳定性和流动性,处于暂时平衡状态。
②当向颗粒上稍施外力时,使“拱桥效应”遭到破坏,则颗粒向着自己有利方向发生位移,产生重新排列,导致颗粒间接触面积增大,孔隙度减少。
颗粒粉末位移的形式有:移近(A),分离(B),滑动(C),转动(D)和嵌入(E),使颗粒间接触面减少或增加。
随着施加压力的增大,除使颗粒间产生最大位移外,还发生颗粒变形。
细粒物料变形类别有:弹性变形:固体颗粒除去外力后可以恢复原状的变形。
塑性变形:具塑性的固体颗粒除去外力后不能恢复原状的变形为塑性变形,且物料塑性愈大则变形愈大;塑性变形程度随压力增大而增加。
脆性断裂:当脆性物料在外力下产生的颗粒结构发生的破坏性变形,易产生新的颗粒断面并使颗粒数增加。
压制机理第一阶段(A):由于颗粒位移而重新排列并排除孔隙内气体,使物料致密化。
在这一阶段耗能较少但物料体积变化较大。
若属脆性物料时,则易被压碎,新生的细颗粒会充填在细小孔隙内,重新排列结果使密度增大,新生颗粒表面上的自由化学键能使各颗粒粘结,发生是脆性变形体(B1)。
若属塑性物料时,颗粒发生塑性变形时其颗粒间相互围绕着流动,产生强烈的范德华力粘结起来,发生塑性变形体(B2)。
实际上,在大多数情况下,两种机理同时发生,并在一定条件下能够引起机理的转换。
2)细粒物料密度在压制时变化规律模型中细粒物料在加压时其密度变化可分为三个阶段:在第1阶段内,压块的密度增加以颗粒位移为主,同时也可能发生少量颗粒变形。
在第2阶段内,情况视压制物料不同而异。
对于又硬又脆的物料,压制时,压块物料密度曲线变化比较平坦,但随着物料塑性增加,其密度增加较快。
粉末材料的主要成型方法引言粉末材料是一种常见的材料形式,具有独特的性质和广泛的应用领域。
成型是将粉末材料转变为所需形状和尺寸的关键步骤之一。
本文将介绍粉末材料的主要成型方法,包括压制成型、注塑成型、烧结成型和3D打印等。
压制成型压制成型是最常见的粉末材料成型方法之一。
它通过将粉末材料放入模具中,施加高压使其变形并形成所需形状。
压制成型可以分为冷压成型和热压成型两种方式。
冷压成型冷压成型是将粉末材料在常温下进行成型的方法。
它适用于一些易于压制的材料,如金属粉末和陶瓷粉末。
冷压成型的步骤包括:1.将粉末材料放入模具中。
2.施加压力使粉末材料变形。
3.移除模具并得到成型件。
冷压成型的优点是成本低、工艺简单,但其成型密度较低,需要进一步处理以提高密度和强度。
热压成型热压成型是将粉末材料在高温下进行成型的方法。
它适用于一些高熔点材料和复杂形状的零件。
热压成型的步骤包括:1.将粉末材料放入模具中。
2.加热模具使粉末材料熔化或软化。
3.施加压力使粉末材料变形。
4.冷却模具并得到成型件。
热压成型的优点是成型密度高、强度好,但其成本较高,工艺复杂。
注塑成型注塑成型是将粉末材料通过注塑机进行成型的方法。
它适用于一些塑料粉末和橡胶粉末等可熔融的材料。
注塑成型的步骤包括:1.将粉末材料放入注塑机的料斗中。
2.通过螺杆将粉末材料加热熔化。
3.将熔化的材料注入模具中。
4.冷却模具并得到成型件。
注塑成型的优点是成型速度快、成型精度高,但其设备和模具成本较高。
烧结成型烧结成型是将粉末材料通过烧结过程进行成型的方法。
烧结是指将粉末材料加热至接近熔点的温度,使其颗粒之间发生结合,形成固体材料的过程。
烧结成型的步骤包括:1.将粉末材料放入模具中。
2.加热模具使粉末材料烧结。
3.冷却模具并得到成型件。
烧结成型的优点是成型密度高、强度好,适用于一些难以通过其他成型方法获得高密度材料的情况。
3D打印3D打印是一种近年来发展迅速的粉末材料成型方法。