粉末冶金成型产品回弹原理
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第四章特殊成形理论根据:帕斯卡原理关于液体传递压强的规将所需压制的物料(粉末状)装入弹性模具内(如橡胶、塑料等做成的模具),将模具口封闭,置于高压容器内,然后将高压容器入口封闭,用超高压泵打入加压介质,容器内压力可升高到100-600MPa,高压容等静压制法比一般的钢模压制法有下列优点:1)能够压制具有凹形、空心等复杂形状的压件;2)压制时,粉末体与弹性模具的相对移动很小,所1)对压坯尺寸精度的控制和压坯表面的光洁度都高压泵把介质压入耐高压的钢质密封容器1.压力分布和摩擦力对压坯密度分布粉末压制时,粉末颗粒之间、粉末与压模模壁或压模之间发生了相对运动,产生了滑动摩擦压坯的密度分布沿纵断面是均匀的;压坯的密度分布沿横断面从外往内逐渐2.压制压力与压块密度的关系粉末体在等静压力压制时,压力与压坯密度的变化关系可用黄培云的压制双对1.冷等静压力机的结构及类型冷等静压制按粉料装模及其受压形式可分干袋模•(1)湿袋模具压制•把无须外力支持也能保持一定形状的薄壁软模6装入粉末料8,用橡皮塞5塞紧密封袋口,然后套装入穿孔金属套7一起放入高压容器9中,使模袋泡浸在液体压力介质中经受高压泵注入的高压液体压制。
2012/3/13湿袋模具压制的优点和缺点能在同一压力容器内同时压制各种形状的压件,适合于小批量、多品种、大型及复干式等静压成形优点和缺点成形过程中操作人员不直接和液体介质接触,工序相对简单,生产率高,易于实现1)应有一定的强度和弹性,装粉时能保持原来的几何形粉末的工艺性能直接影响压制过程和压坯的质料袋内粉末装入的均匀程度直接影响压块的质量。
三个阶段。
卸压也不宜过快,过快会使残留在坯体中的受压缩气在高温高压密封容器中,以高压氩气为介质,对其中的粉末或待压实的烧结坯料(或零件)施粉末体在等静压高压容器内同一时间经受高温和高压的联合作用,强化了压制与烧结过程,降低了制品的烧结温度,改善了制品的晶粒结构,消除了材热等静压技术已经成为提高粉末冶金制品性能及压制大型复杂形状零件的先进技术。
粉末冶金原理概述简介粉末冶金是一种通过将金属粉末压制成型,然后通过烧结或热处理使其结合成型而获得金属制品的工艺。
粉末冶金具有许多优点,包括高材料利用率、能够制造高复杂度的零件、制造成本低等。
本文将对粉末冶金的原理进行概述。
原理概述粉末冶金是通过粉末的压制和烧结过程来制造金属制品。
其基本流程包括粉末制备、粉末的成型和烧结过程。
粉末制备粉末制备是粉末冶金的第一步。
金属粉末可以通过多种方法来制备,包括机械研磨、凝固法、气相法等。
选择合适的粉末制备方法可以控制粉末的粒度、形状和组成,以适应所需的材料特性和制品要求。
粉末成型粉末成型是将金属粉末转化为所需形状的过程。
常见的成型方法包括压制、注塑、挤压等。
其中,压制是最常用的成型方法之一。
通过将金属粉末放入模具中,然后施加高压使其成型。
成型过程中,通过给予粉末适当的压力和温度,使粉末颗粒之间发生塑性变形和结合。
烧结过程烧结是粉末冶金的关键步骤之一。
在烧结过程中,经过成型后的粉末通过加热使其进行结合。
在加热的同时,粉末颗粒之间发生扩散,并形成跨粒界结合。
烧结温度和时间的选择对最终材料的性能和结构有重要影响。
后续热处理在烧结后,通常还需要对金属制品进行后续的热处理。
热处理可以有选择地改变材料的性能和结构,如提高强度、改善耐腐蚀性等。
常见的热处理方法包括固溶处理、时效处理、淬火等。
粉末冶金的优点粉末冶金具有以下优点:1.高材料利用率:由于粉末冶金可以直接利用金属粉末进行成型,因此避免了传统加工中的材料浪费,相比传统冶金方法,粉末冶金材料利用率更高。
2.制造高复杂度零件:粉末冶金可以制造复杂度高的零件,如多孔件、中空件等。
这是传统加工方法无法实现的。
3.制造成本低:粉末冶金不需要进行复杂的加工步骤,相比传统加工方法,制造成本更低。
4.可以利用废料:粉末冶金可以利用废料或回收材料进行制造,提高了资源的利用率。
应用领域粉末冶金广泛应用于各个领域,包括汽车制造、航空航天、船舶制造、化工、电子等。
粉末冶金个人总结概述粉末冶金是一种以粉末为原料,通过加工、成型和烧结等工艺,制备出具有特定形状和性质的金属件的技术方法。
粉末冶金具有高效、节约资源和环保等优势,在各个行业中广泛应用。
本文将对粉末冶金的基本原理、工艺流程、应用领域以及发展趋势进行总结。
基本原理粉末冶金的基本原理是将金属或合金加工成粉末状,通过加压成型、烧结等工艺,使粉末颗粒在热力条件下结合,并得到所需形状的金属件。
粉末冶金的基本原理包括以下几个方面:1.粉末制备:粉末冶金中的原料是金属或合金的粉末,可以通过多种方法进行制备,如机械研磨、溅射、化学方法等。
2.加压成型:将粉末装入模具中,施加一定的压力,使其形成所需形状的绿坯。
3.烧结:绿坯经过高温处理,粒间相互扩散,颗粒结合成为致密的金属件。
4.后续加工:对烧结后的金属件进行热处理、机械加工等工艺,使其达到所需的性能。
工艺流程粉末冶金的主要工艺流程包括粉末制备、加压成型、烧结和后续加工等步骤。
粉末制备粉末制备是粉末冶金的关键步骤,直接影响到最终制品的质量和性能。
常用的粉末制备方法有:•机械研磨法:将块状金属或合金材料放入球磨机中,通过磨球的撞击和摩擦作用,将其研磨成粉末。
•溅射法:将金属材料置于溅射靶中,通过电弧、高能束流等方法,使金属材料蒸发并沉积在基底上,形成粉末。
•化学法:利用化学反应使金属溶液中的金属原子析出形成粉末。
加压成型加压成型是将粉末装入模具中,并施加一定的压力,使其形成所需形状的绿坯。
加压成型可以分为冷压成型和热压成型两种方式。
•冷压成型:在常温下进行,常用的冷压成型方法有压块、压片和挤压等。
•热压成型:在高温下进行,通常使用等静压、热等静压、热挤压、热等挤压等方法。
烧结经过加压成型后的绿坯需要进行烧结。
烧结过程中,绿坯在高温下经历几个阶段:弥散阶段、颗粒结合阶段和致密化阶段。
在烧结过程中,颗粒之间发生扩散,逐渐形成致密的金属件。
后续加工烧结后的金属件可能需要进行后续加工,包括热处理、机械加工等工艺。
本讲内容§3.1 粉末模压成形原理§3.2 成形技术-1§3.3 成形技术-2程继贵材料科学与工程学院本讲内容-成形技术部分一、成形前的粉末冶金二、模压成形技术三、等静压成形四、粉末连续成形五、浆料成形专题-粉末注射成形四、粉末连续成形定义:粉末在压力作用下由松散状态经过连续变化而成 为具有一定密度、强度以及所需尺寸形状压坯或 制品的过程。
主要包括:粉末轧制、挤压、喷射成形、楔形压制等基本特征:● 是模压成形方法的重要补充,可以生产 普通模压成形无法生产的多孔或致密的 板、带、棒、及管材等;● 比钢模压制需要较少的设备、容器。
(一)金属粉末轧制(Powder rolling)概述1.1. 概述粉末轧制的概念:粉末在一对轧棍之间在轧辊力的作用下压实成具有一定强度的连续带坯的过程。
粉末轧制的特点:● 与熔铸轧制相比:11)基本原理相同,要实现轧制:μ+ξ>α2)可轧制出熔铸轧制无法生产或难以生产的板、带材等(尤多层复合板、带)33)工艺流程短、节能、成本较低44)压坯或产品成分精确可控、轧制产品各向同性55)成材率较高● 与模压成形相比:1)轧制能耗比压制低22)可以生产模压成形无法生产的板、带材3)压坯密度更均匀,压坯长度原则上不限44)板带材宽度、厚度有限:δ=(1/100 ~1/300)D,一般≤10mm 粉末轧制适用于生产宽度几百mm,厚度10mm 以下,长度原则不限的板带材,或D/D/δδ很大的衬套等粉末轧制的分类:● 粉末直接轧制(direct powder rolling )应用较广泛:对塑性好的粉末 ● 粉末粘结轧制 (bonded powder rolling)加入粘结剂改善粉末体的成形性● 包套粉末热轧(canned powder hot rolling ) 对活性粉末以及要求高致密度的材料粉末冷轧粉末热轧按进料方式分为:水平、垂直和倾斜轧制轧制过程的定量关系(轧制带坯厚度、密度与粉末特性及轧辊尺寸之间的定量关系)基本概念及符号: 咬入层、咬入角α(α1) H α— 咬入宽度δR — 轧制带坯厚度D 、r r —— 轧辊直径、半径 ρ松、ρ压—粉末松装密度及轧坯密度V 进、V 轧— 粉末进料速度和轧制速度粉末料柱宽度 B ≈轧坯宽度 b H α图4-26 粉末轧制时的咬入区和变形区H αδ几何关系:质量关系:1cos 1cos 11−−=⎥⎦⎤⎢⎣⎡−+=z D D R R ηαδδαηρρ)()(松压进轧v v /=η松压ρρ/=z ——延伸系数————压紧系数 定量关系式:影响轧制过程的因素1)粉末性能● 松装密度: ρ松↑,ρ压↑,δ↑(保证轧制条件下)● 流动性: 流动性↑,V进↑,η↓, ρ压↑,δ↑(保证轧制条件下)● 粉末硬度:低的粉末硬度便于变形和形成高的机械啮 合,↑成形性,↑压坯强度2)轧辊直径↑D, ρ(δR固定);δR ↑(ρ一定)3)给料方式水平与垂直:垂直 V V进↑,ρ↑、δR↑4)轧制速度↑ω,ρ、δR↓(m不变)5)辊缝t↑t,轧制压力降低,ρ↓,δR↑粉末轧制工艺:粉末准备→ 喂料(水平、垂直方式)→轧制(冷轧、热轧) → 轧坯→烧结(直接烧结、成卷烧结)粉末冷轧工艺● 室温下轧制● 轧制速度较低:0.6-30m/s● 轧坯可卷成卷后烧结,也可烧结后卷成卷,还可烧结后再热轧冷轧冷轧+ 热轧粉末热轧工艺● 可以对粉末、预成形坯等进行轧制● 防氧化—包套(真空)轧制或气氛保护粉末轧制的应用�多孔板材,如过滤板、催化剂板材�层状复合材料带、板材�多层钢背支撑轴承�纤维增强复合材料粉末、粉末压坯或粉末烧结坯在外力作用下,通过挤压筒的挤压嘴挤成坯料或制品的成形方法(二)粉末挤压1. 概述●粉末挤压的定义Powder Extrusion挤● 挤压的分类�粉末直接挤压(冷挤压):适应于塑性好的金属粉末�粉末增塑挤压:粉末加入一定量的成形剂或粘结剂后挤压,适应于硬质粉末如硬质合金粉末�粉末包套热挤:适应于弥散强化合金等�烧结坯或粉末压坯的热挤压:适应于塑性较好的有色金属材料。
粉末冶金原理粉末冶金是一种利用金属粉末或者金属粉末与非金属粉末混合后,再经过压制和烧结等工艺制造金属零件的方法。
在粉末冶金工艺中,粉末的特性和原理起着至关重要的作用。
粉末冶金原理主要包括粉末的制备、成型、烧结和后处理等几个方面。
首先,粉末的制备是粉末冶金的第一步。
金属粉末的制备可以通过机械研磨、化学方法和物理方法等多种途径。
机械研磨是指将金属块或者金属棒经过研磨机械的加工,得到所需的金属粉末。
化学方法则是通过化学反应得到金属粉末,而物理方法则是通过物理手段如电解、喷雾等得到金属粉末。
在粉末冶金中,粉末的制备质量直接影响着最终制品的质量和性能。
其次,成型是指将金属粉末进行成型工艺,使其成为所需形状的工件。
成型方法包括压制成型、注射成型、挤压成型等多种方式。
压制成型是将金属粉末放入模具中,再经过压制机械的加工,使其成为所需形状的工件。
注射成型则是将金属粉末与粘结剂混合后,通过注射成型机械将其注射成型。
挤压成型是将金属粉末放入容器中,再通过挤压机械的作用,使其成为所需形状的工件。
成型工艺的精密度和成型质量对于最终产品的质量和性能至关重要。
接下来,烧结是粉末冶金中的关键工艺。
烧结是指将成型后的金属粉末在高温下进行加热处理,使其颗粒间发生结合,形成致密的金属材料。
烧结工艺的温度、压力和时间等参数对于最终产品的致密度、硬度和耐磨性等性能有着重要影响。
最后,后处理是指对烧结后的金属制品进行表面处理、热处理和精加工等工艺。
表面处理可以提高金属制品的耐腐蚀性和美观度,热处理可以改善金属制品的硬度和强度,精加工则可以提高金属制品的精度和表面质量。
总之,粉末冶金原理是一个复杂而又精密的工艺体系,涉及到材料科学、机械工程、化学工程等多个领域的知识。
通过对粉末的制备、成型、烧结和后处理等环节的深入研究和探索,可以不断提高粉末冶金工艺的精度和效率,为制造业的发展和进步提供更加可靠的技术支持。
弯形模式冲冲压件产生回弹的原因你知道吗?在咱们日常生活中,弯形模式的冲冲压件可是随处可见。
但是,你知道吗?这些看似完美的弯形物品,有时候却会“蹦”一下,回到原来的样子,这就是所谓的“回弹”。
究竟是什么让这些小小的弯形模式变得如此不听话呢?别急,让我来给你娓娓道来。
你得知道,这个“不听话”的家伙叫做“回弹”。
它可不是个简单的小东西,而是弯形模式冲冲压件制造过程中的一大难题。
想象一下,当你把一个弯曲的物体放在机器上,机器就会开始工作,通过一系列的步骤,把这个弯曲的物体变成你想要的形状。
在这个过程中,总会有一些“小插曲”,那就是回弹现象。
回弹现象是怎么产生的呢?这和我们日常使用的“弹簧”原理差不多。
想象一下,你用手指轻轻按压一个橡皮筋,然后放开,橡皮筋就会弹回来,这就是回弹现象。
同样地,在弯形模式冲冲压件的生产过程中,当模具闭合时,材料内部的应力就会重新分布,导致回弹现象的发生。
为什么会出现回弹现象呢?这其实和材料的力学性能有关。
不同的材料,其弹性模量、屈服强度等参数都不同,这就导致了在同样的压力作用下,材料的反应也会有所不同。
因此,为了减少回弹现象,我们需要根据不同的材料特性,选择合适的模具参数和生产工艺。
除了上述因素外,还有其他一些原因可能导致弯形模式冲冲压件出现回弹现象。
比如,模具的设计不合理、加工精度不够、冷却条件不合适等等。
这些问题都可能影响到冲压件的质量和性能,甚至影响到整个生产过程的稳定性。
所以,为了减少回弹现象的发生,我们需要从多个方面入手。
我们需要对材料进行充分的了解和研究,了解其力学性能和加工工艺的特点;我们需要优化模具设计,提高模具的精度和稳定性;我们还可以通过调整工艺参数,如冷却时间、压力大小等,来进一步控制回弹现象的发生。
弯形模式冲冲压件产生回弹的原因多种多样,我们需要从多个方面入手,才能有效地减少回弹现象的发生,保证产品质量和生产效率。
只有这样,我们才能在这个竞争激烈的市场中站稳脚跟,赢得客户的信任和支持。
金属粉末注射成型(MIM)常见问题解答有关MIM工艺技术的最常见的一些问题及解答,比较旧了一点,新入行的朋友可以参考一下,师傅们就直接忽略吧。
这是网路搜集的来自indo-MIM的资料,比较旧了一点,新入行的朋友可以参考一下,师傅们就直接忽略吧。
1.什么是MIM技术2. MIM是如何工作的?3. 在成型过程中金属被融解了吗?4.MIM和常规的PM制程有何不同?5. 在移除黏合剂的过程中,零部件会收缩吗?6. MIM部份的密度和强度将会怎样?7. 为什么要使用MIM?8. 那些材料可以用来生产?9. 什么是实现MIM效益的最佳途径?10.交货周期?11. 年均产量是多少?12. 是否有复杂度定义的准则?13. 是否存在限制?14. 会做到何种公差?15. 工艺中用到了哪些设备?16. MIM可以热处理或镀金吗?Q1. 什么是MIM技术?A:MIM是一种结合塑料注射成型和弹性物质粉末冶金于一体的制造技术Q2. MIM是如何工作的?A:精细的金属粉末用热塑性塑料和蜡粘合剂黏合制成一种原料物质。
当加热时,这种物质将会变成一种黏稠的桨状物质,然后高压压入一个工程模具,形成需要的模型。
冷却后从模具种移出,然后进行加工以清除粘结剂成分(称做脱脂)。
最后一步(烧结),将其放入受控的高温环境中,金属粉末融解后凝聚为紧密的固体。
Q3. 在成型过程中金属被融解了吗?A:没有,只有粘合剂融化了,这样才能使粉末像塑胶材料一样流动。
冷却黏合剂是零部件具有一定的强度。
零部件随后经烧结达到很高的密度,以满足其机械性能的需求。
Q4. MIM和常规的PM制程有何不同?A:传统的PM用单向的高压力将粗糙的金属粉末压入一个固定的位置来制造适度复杂的设备。
特别是,在烧结过程中没有进一步改善其密度。
这种方法产生的密度值在80-90%之间,这就限制了其成为合金的物理属性。
由于MIM的弹性,使得制造复杂的产品不受限制。
精细的金属粉末结合高温烧结使MIM生产的最终产品能达到很高的密度。
回弹法的基本原理
回弹法是一种常见的材料力学测试方法,通过对材料施加一定的载荷后再释放,观察其回弹变形的情况,从而得出材料的力学性能参数。
回弹法的基本原理包括应变能的积累和释放、材料的弹性恢复以及回弹比的计算。
首先,回弹法的基本原理之一是应变能的积累和释放。
在施加载荷的过程中,
材料会发生变形,其内部会积累应变能。
当释放载荷后,这些应变能会以不同的方式释放,导致材料的回弹变形。
通过对回弹变形的观察和测量,可以得出材料在加载过程中所积累的应变能。
其次,回弹法的基本原理还涉及材料的弹性恢复。
材料在受到外力作用后,会
发生弹性变形,即在去除外力后能够完全恢复原状的变形。
回弹法利用材料的弹性恢复特性,通过观察材料在释放载荷后的回弹情况,来评估材料的弹性模量和回弹性能。
最后,回弹法的基本原理还包括回弹比的计算。
回弹比是指在一定加载条件下,材料在释放载荷后的回弹变形与其初始变形的比值。
通过测量回弹比,可以评估材料的回弹性能和变形特性,为材料的设计和选用提供重要参考。
总的来说,回弹法的基本原理涉及材料在加载和释放过程中的变形和能量转化,以及回弹比的计算。
通过对这些原理的理解和应用,可以准确地评估材料的力学性能,为工程设计和材料选择提供科学依据。
粉末冶金成形机浮动模架动作原理一、粉末冶金成形机的概述1. 粉末冶金成形机是一种用于制造粉末冶金制品的设备,其工作原理是将金属粉末或其他粉末在一定的压力和温度下进行成形,最终得到所需的产品。
2. 粉末冶金成形机通常由上下模具、浮动模架、液压系统、温控系统等部件组成,其中浮动模架是粉末冶金成形机中的重要部件之一,其动作原理对成形产品的质量和成型效率起着重要作用。
二、粉末冶金成形机浮动模架的作用1. 浮动模架是粉末冶金成形机上部模具的支撑装置,其作用是在模具关闭时,通过液压系统的力量实现模具的闭合和压制粉末,从而完成产品的成形过程。
2. 浮动模架在成形过程中起到支撑和定位模具的作用,其结构和动作原理直接影响到成形产品的精度和品质。
三、粉末冶金成形机浮动模架的结构1. 浮动模架通常由上、下座板、活塞、导柱、导套等部件组成。
上座板上安装有上模具,下座板上安装有下模具,通过导柱和导套的配合,实现上下模具的闭合和分离。
2. 液压油缸将活塞向上或向下移动,通过液压系统的控制,实现上模和下模的闭合和分离动作。
四、粉末冶金成形机浮动模架的动作原理1. 当粉末冶金成形机浮动模架处于上升状态时,液压油缸输出液压力,活塞受力向上运动,使得上座板和上模具向上移动。
2. 当上模具和下模具闭合后,浮动模架开始下降,液压油缸输出液压力,使得活塞向下运动,上座板和上模具受力向下移动,压制粉末成形。
3. 成型完成后,液压油缸输出反向液压力,使得活塞向上运动,上座板随之上升,上模具与下模具分离,成品脱模。
五、粉末冶金成形机浮动模架的优点1. 浮动模架结构简单、稳定,易于维护。
2. 浮动模架动作平稳,成形产品精度高。
3. 浮动模架压力均衡,能够保证成型产品的同一性和一致性。
总结:粉末冶金成形机浮动模架作为粉末冶金成形机的重要组成部分,其结构稳定、动作原理灵活,对成形产品的质量和生产效率起着关键作用。
通过对其结构和工作原理的深入了解,可以更好地掌握粉末冶金成形机的工作原理和操作方法,提高生产效率,保证成品质量。
粉末冶金回弹率
粉末冶金回弹率是指粉末冶金工艺中所使用的粉末在经过压制后,放松后所恢复到的原始高度与压制前的高度之间的比值。
回弹率是衡量粉末冶金材料在压制过程中的弹性变形能力的重要指标。
粉末冶金回弹率的大小受到多个因素的影响,包括粉末的物理性质、粒度分布、压制力以及压制过程中的温度等。
一般来说,回弹率越低,表示粉末冶金材料的变形能力越差,可能会导致在压制过程中出现较大的形变和尺寸误差。
相反,回弹率较高则表示材料具有较好的弹性恢复能力,有利于获得较高的密度和更好的尺寸精度。
为了提高粉末冶金材料的回弹率,可以采取以下措施:
1. 优化粉末的物理性质和粒度分布,选择具有较好塑性和可压缩性的粉末原料;
2. 控制适当的压制力和保持压制过程中的均匀性,以减小材料的变形;
3. 控制压制过程中的温度,避免过高的温度导致粉末表面熔融和粘结。
需要注意的是,粉末冶金回弹率只是粉末冶金材料性能的一个方面,还需要综合考虑其他因素如密度、强度、硬度等来评估材料的整体性能。
同时,不同的应用场景可能对回弹率有不同的要求,因此在实际应用中需根据具体情况进行综合考虑和调整。
粉末冶金成型产品回弹原理
粉末冶金成型产品的回弹原理是指在成型过程中,粉末在受到
压力后会产生弹性变形,一旦压力消除,粉末就会恢复原来的形状。
这种回弹原理在粉末冶金成型过程中起着重要作用。
首先,当粉末受到压力时,粉末颗粒之间会发生相互挤压和变形。
这种变形是弹性变形,即粉末颗粒并没有发生永久性的形状改变,而是暂时性地改变了位置和形状。
这种弹性变形是由于粉末颗
粒之间的空隙和表面之间的分子间力的作用。
其次,当压力消除时,粉末颗粒之间的分子间力会使得粉末颗
粒恢复原来的位置和形状,这就是回弹的原理。
粉末冶金成型产品
在脱模后会出现一定程度的回弹,即产品尺寸会略微增大,这是由
于粉末颗粒的弹性回复导致的。
此外,粉末冶金成型产品的回弹还受到一些其他因素的影响,
比如粉末的形状、大小和分布,成型压力的大小和持续时间,以及
成型模具的设计等。
这些因素都会影响粉末的回弹效果。
总的来说,粉末冶金成型产品的回弹原理是由粉末颗粒之间的
弹性变形和分子间力的作用所决定的,而成型过程中的各种因素都会对回弹效果产生影响。
因此,在粉末冶金成型过程中需要综合考虑这些因素,以获得理想的成型产品。