精密成型技术PPT课件

压T制ex成t 型
粉 1A5•末-dT6d0在e0xTMte1Pxat 压•力T下ex，t2压 成•所T需ex形t3状
T烧e结xt
在保护气氛的
高A温d炉d 或Te真x空t 炉中•T：e通xt过1 扩 散熔、焊•T再、e结化xt晶合2 、、 溶解•T行e程xt有3 一
定孔隙的冶金 产品
后Te处x理t
对有精度、 硬度、耐磨
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明德Hale Waihona Puke Baidu砺志 博学 笃行
1、成形工艺向新型加工方法以及复合工艺方向发展： 激光、电子束、离子束、等离子体等多种新能源及能源 载体的引入，形成多种新型成形与改性技术，一些特殊 材料(如超硬材料、复合材料、陶瓷等)的应用造就了一 批新型复合工艺的 诞生，如超塑成形/扩散连接技术
2、成形质量控制朝过程智能化方向发展 质量控制是为了保证优化的工艺，提高产品质量，保证
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多孔材料 减磨材料 模具材料
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粉末冶金结 零件 电磁材料 高温材料
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冶金粉末特点
可以最大限度地减少合金成 分偏聚，消除粗大、不均匀 的铸造组织
可以容易地实现多种类型的 复合，充分发挥各组元材料 各自的特性
可以充分利用矿石、尾矿、 回收废旧金属作原料
铸件材质的影响：材料中含碳量越高，线收缩率越小，含碳量越低，线收缩率越大 制模对铸件线收缩率的影响：射蜡温度、射蜡压力、保压时间。对熔模尺寸的影响 以射蜡温度最明显，其次为射蜡压力，保压时间在保证熔模成型后对熔模最终尺寸 的影响很小 铸件材质的影响：用锆英砂、锆英粉、上店砂、上店粉，膨胀系数小，可忽略 型壳焙烧的影响：型壳的膨胀系数小，可忽略 浇铸温度的影响：浇注温度越高，收缩率越大，浇注温度低，收缩率越小，应适当
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精密成型技术
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粉末冶金成
A型
C
精密塑性成 型
快速原型技
E
术
B 精密成型
精密铸造成 型
D
F
焊接新工艺
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1、精密成型概述
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精密成型技术是利用熔化、结晶、塑性变形、扩散、他变等物理 化学变化，按预定的设计要求成形机械构件。 精密成型技术是生产高技术产品(如计算机、电子、通讯、宇航、 仪表等产品)的关键技术。
应用于汽车、洗衣机、家 电、电器等产品关键件的 生产，如进(排)气管、转向 节、精密连杆及复杂轮廓 件(如汽车车身)的制造。
优点
用性能。在工业发达国家精密 成形铸件 已占铸件总产量的 25%～30%，而其产值达到铸件
总产值的50%左右。
通过减少机械加工，可以 减少废屑、废液的产生， 降低噪声污染，节约原材 料和能源，提高产品品质 和外观。
当小到几百个纳米时，粉末的储存和输运很不容易，而且当小到一 定程度时量子效应开始起作用，其物理性能会发生巨大变化，如铁 磁性粉会变成超顺磁性粉，熔点也随着粒度减小而降低。
颗粒 形状
形状取决制粉方法：1、电解法制得的粉末，颗粒呈树枝状。2、还 原法制得的铁粉颗粒呈海绵片状。3、气体雾化法制得的基本上是球 状粉。
性A要d求d 制Te件xt
要进•T行ex精t1压、 滚压•T、ex挤t2压、 淬火•T、ex便t3面
淬火、浸油、 及熔渗等
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粉末冶金工艺举例
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粒度
影响粉末的加工成型、烧结时收缩和产品的最终性能。其粒度范围 从几百个纳米到几百个微米。 粒度越小，活性越大，表面就越容易氧化和吸水。
影响：粉末颗粒的形状会影响到粉末的流动性和松装密度
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力学 性能
即粉末的工艺性能
1、松装密度：是压制时用容积法称量的依据 2、流动性：决定着粉末对压模的充填速度和压机的生产能力 3、压缩性：决定压制过程的难易和施加压力的高低 4、成形性：决定坯的强度
化学 性能
主要取决于原材料的化学纯度及制粉方法。
４、精密成形生产向清洁生产方向发展 精密成形清洁生产技术有如下主要意义：
① 高效利用原材料，对环境清洁； ② 以最小的环境代价和最小的能源消耗，获取最 大的经济效益； ③ 符合持续发展与生态平衡
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２、粉末冶金成型
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粉末冶金概念：
粉末冶金是制取金属或用金属粉末（或金属粉末与 非金属粉末的混合物）作为原料，经过成形和烧结， 制造金属材料、复合以及各种类型制品的工艺技 术．
可以制备非晶、微晶、准晶、 纳米晶和超饱和固溶体等一系 列高能非平衡材料
可以制备特殊结构和性能的材 料和制品，如新型多孔生物材 料，多孔分离膜材
可以充分利用矿石、尾矿、 回收废旧金属作原料
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生产Te粉xt末 包A括d粉d末Te制x取t 、 粉料•T混e合xt。1 常橡加胶•T入、e机石xt油 蜡2 、作 为增•T塑e剂xt3
稳定不变的工艺条件得到分散度极小 的均一的产品质量。为 此，在生产过程自动化、工艺参数在线控制、生产工艺因素对 工艺效果影响的模拟基础上，实现控制过程智能化，并实现上 述目标，是当前的主要方向
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3、工艺模拟及优化技术获得飞速发展，工艺由 “技艺”向“工程科学”方向 发展
代表性的技术有虚拟铸造技术，虚拟锻压技术， 焊接、热处理工艺过程模拟及质量预测、组织性能 预测，成形工艺-模具-产品CAD/CAM一体化技术．
金属型铸造
消失模铸造 陶瓷型铸造
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精密铸造工艺流程
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精密铸造尺寸影响因素 精密铸造件尺寸精度是受铸件结构、铸件材质、制模、制壳、 粉焙末烧冶、金浇工注艺等流多程方：因制素粉影响，通成过型影响收缩率辅，助影处响理尺寸
铸件结构的影响： 铸件壁厚，收缩率大，铸件壁薄，收缩率小
较高的氧含量会降低压制性能、压坯强度和烧结制品的力学性能，因 此粉末冶金大部分技术条件中对此都有一定规定。例如，粉末的允许 氧含量为0.2%～1.5%，这相当于氧化物含量为1%～10%。
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3、精密铸造
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概念：精密铸造是用精密的造型方 法获得精确铸件工艺的总称。
包括
压力铸造
熔模铸造
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精密成型分类
1
粉末冶金成型
2
精密铸造成型
3
精密塑性成型
4
精密焊接与切 割
5
快速原型成型
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据统计，全世界约有75%的钢 材要经过塑性加工，有45%以
应用
上的钢材采用焊接技术得以成 形。以汽车为例，到2000年， 汽车总重量的65% 仍将由钢材 （约45%）、铝合金（约13%） 及铸铁（约7%）通过锻压、焊 接或铸造成形，并通过热处理 及表面改性获得最终所需的实