粉末注射成形中喂料—模具界面磨损性能研究
发布时间：2023-11-20 18:08
随着粉末注射成形技术的不断发展,产品需求量不断增加,粉末注射成形技术作为一种新型粉末冶金近净成形技术,近年来得到了广泛应用。在粉末注射成形过程中,受多因素的影响,模具磨损不可避免,磨损不仅影响材料的使用寿命及可靠性,同时将影响注射产品的尺寸精度及表面质量,因此研究注射成形过程中的模具磨损具有重要的意义。本文通过考察喂料的热分解、流变性能等,确定了喂料分解温度及粘度随温度、剪切速率的变化规律。借助实验室自行搭建的实验平台,考察了充模过程中喂料在200℃及80mm/s的注射速度下不同模具材料及不同流道尺寸对模具界面磨损行为的影响。同时采用14FW摩擦试验机考察了脱模过程中载荷、脱模温度及脱模速度对模具材料摩擦磨损性能的影响,得出不同模具材料在注射成形脱模过程中的磨损机理。主要结论如下： (1)通过喂料热失重分析、流变性能测试,确定喂料的热分解是一个多步骤分解的过程,喂料的融化温度为166.3℃,最初分解温度为215.3℃；流变性测试表明在200℃下喂料综合性能较好,因此试验选择粉末注射成形充模温度为200℃。 (2)粉末注射成形充模过程中不同模具材料及不同流道尺寸呈现不同的磨损机理。H59...
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
插图索引
附表索引
第1章 绪论
1.1 粉末注射成形技术
1.1.1 粉末注射成形技术概述
1.1.2 粉末注射成形技术特点
1.1.3 粉末注射成形技术工艺流程
1.1.4 粉末注射成形技术发展与应用
1.2 粉末注射成形中模具磨损
1.3 课题来源及研究目的
1.4 本论文主要研究内容
第2章 试验材料及研究方法
2.1 试验材料
2.2 试验研究技术路线
2.3 试验研究方法
2.3.1 喂料性能测试试验
2.3.2 注射成形充模中模具磨损试验
2.3.3 注射成形脱模过程中模具磨损试验
2.4 试验仪器及表征方法
2.4.1 密度测试
2.4.2 粉末粒度测试
2.4.3 热失重及差示扫描量热分析(TGA/DSC)
2.4.4 喂料流变学性能测试
2.4.5 喂料热膨胀系数及导热率测试
2.4.6 硬度测量
2.4.7 表面粗糙度测量
2.4.8 XRD分析
2.4.9 磨损形貌分析
2.4.10 磨损率计算
第3章 粉末注射成形喂料性能研究
3.1 喂料的微观形貌
3.2 喂料的热性能分析
3.2.1 喂料TGA/DSC分析
3.2.2 喂料热膨胀系数分析
3.2.3 喂料热导率分析
3.3 喂料流变学理论
3.4 试验设备及测试条件
3.5 喂料流变学性能
3.5.1 喂料粘度测试
3.5.2 粉末装载量及粘结剂的影响
3.5.3 剪切速率对喂料流变学性能的影响
3.5.4 温度对喂料流变学性能的影响
3.5.5 喂料流变学性能综合评价
3.6 本章小结
第4章 粉末注射成形充模中喂料-模具界面磨损研究
4.1 试验部分
4.1.1 试验设备及原理
4.1.2 模具材料加工
4.1.3 模具材料显微组织
4.1.4 模具材料表征
4.2 试验结果及讨论
4.2.1 不同流道尺寸的H59磨损形貌
4.2.2 不同流道尺寸的40Cr磨损形貌
4.2.3 不同尺寸及模具材料磨损前后形貌
4.2.4 不同模具材料及流道尺寸体积磨损量
4.2.5 不同模具材料及流道尺寸磨损三维形貌
4.2.6 磨损前后入口变化
4.2.7 磨损后表面粗糙度
4.3 本章小结
第5章 粉末注射成形脱模中喂料-模具界面磨损行为
5.1 试验部分
5.1.1 试验设备及原理
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 试验结果及讨论
5.2.1 摩擦磨损性能
5.2.2 磨损率分析
5.2.3 磨损表面形貌分析
5.3 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录A (攻读学位期间所发表的学术论文目录)
本文编号：3865566
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
插图索引
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第1章 绪论
1.1 粉末注射成形技术
1.1.1 粉末注射成形技术概述
1.1.2 粉末注射成形技术特点
1.1.3 粉末注射成形技术工艺流程
1.1.4 粉末注射成形技术发展与应用
1.2 粉末注射成形中模具磨损
1.3 课题来源及研究目的
1.4 本论文主要研究内容
第2章 试验材料及研究方法
2.1 试验材料
2.2 试验研究技术路线
2.3 试验研究方法
2.3.1 喂料性能测试试验
2.3.2 注射成形充模中模具磨损试验
2.3.3 注射成形脱模过程中模具磨损试验
2.4 试验仪器及表征方法
2.4.1 密度测试
2.4.2 粉末粒度测试
2.4.3 热失重及差示扫描量热分析(TGA/DSC)
2.4.4 喂料流变学性能测试
2.4.5 喂料热膨胀系数及导热率测试
2.4.6 硬度测量
2.4.7 表面粗糙度测量
2.4.8 XRD分析
2.4.9 磨损形貌分析
2.4.10 磨损率计算
第3章 粉末注射成形喂料性能研究
3.1 喂料的微观形貌
3.2 喂料的热性能分析
3.2.1 喂料TGA/DSC分析
3.2.2 喂料热膨胀系数分析
3.2.3 喂料热导率分析
3.3 喂料流变学理论
3.4 试验设备及测试条件
3.5 喂料流变学性能
3.5.1 喂料粘度测试
3.5.2 粉末装载量及粘结剂的影响
3.5.3 剪切速率对喂料流变学性能的影响
3.5.4 温度对喂料流变学性能的影响
3.5.5 喂料流变学性能综合评价
3.6 本章小结
第4章 粉末注射成形充模中喂料-模具界面磨损研究
4.1 试验部分
4.1.1 试验设备及原理
4.1.2 模具材料加工
4.1.3 模具材料显微组织
4.1.4 模具材料表征
4.2 试验结果及讨论
4.2.1 不同流道尺寸的H59磨损形貌
4.2.2 不同流道尺寸的40Cr磨损形貌
4.2.3 不同尺寸及模具材料磨损前后形貌
4.2.4 不同模具材料及流道尺寸体积磨损量
4.2.5 不同模具材料及流道尺寸磨损三维形貌
4.2.6 磨损前后入口变化
4.2.7 磨损后表面粗糙度
4.3 本章小结
第5章 粉末注射成形脱模中喂料-模具界面磨损行为
5.1 试验部分
5.1.1 试验设备及原理
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 试验结果及讨论
5.2.1 摩擦磨损性能
5.2.2 磨损率分析
5.2.3 磨损表面形貌分析
5.3 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录A (攻读学位期间所发表的学术论文目录)
本文编号：3865566
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