同一产品用粉末冶金净成形制作成形与CNC加工成形，哪个价格便宜？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-11-29 01:51 标签： 粉末冶金净成形

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 摘 要 粉末热等静压近净成形可以一次成形出任意复杂结构、致密度达 100%的金属零 件特别适合于机加工、铸锻等其他方法难以加工的如高熔点合金（钛、镍等）材 料金属零件。但是热等静压成形过程中包括复杂的热机（力）耦合形变，变形机 理较复杂因此，必须借助有限元模擬预测变形并优化包套形状以达到一次近净 成形最终零件的目的。 本文以 Shima 屈服准则描述粉末本构特性利用 Marc 软件实现热等静压高温高 压條件下的粉末变形模拟，并依据预测的变形结果反复修改包套的形状和尺寸模 拟结果显示，在 120Mpa 和 1300℃载荷条件下拉伸测试样件的最终相對密度由初 始的 70 ％变为95 ％以上，满足了功能零件的使用要求径向收缩量 12％左右，而轴 向收缩量较小通过逐步建立随形的包套并减小包套厚度，最终得出了优化设计后 的改进的拉伸测试样件的包套形状和尺寸在上述简单零件研究基础上，对复杂形 状的涡轮盘零件进行了數值模拟得出了涡轮盘在热等静压过程中的变形趋势，镶 块结构保证了涡轮盘内部粉末的局部形状但阻碍了粉末的致密化。涡轮盘包套形 状有待于进一步优化镶块和包套结构以提高粉末的致密度利用优化后的包套进行 热等静压近净成形，可以得到最终形状和尺寸的零件 热等静压包套对气密性要求高，在高温高压成形前必须实施严格的检测本文 以上述模拟优化的拉伸测试样件为实例，通过机加工方法制造出包套分体部件；接 着利用 TIG 封焊将各个部件拼接成一个整体，并利用氦谱检漏仪检测整体包套的 气密性；最后进行装粉、震实、抽真空和夹断封死等工序，完成了包套的组装 本文以简单形状零件为例，研究了粉末热等静压近净成形数值模拟与包套制造 工艺为該工艺制造复杂零件奠定了基础。 关键词：热等静压；近净成形；数值模拟；Shima 模型；优化设计；包套；镶块 I 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 Abstract Hot isostatic pressing (HIP) near net shape forming of powder


　　粉末近净成形是当今粉末冶金净成形技术发展的重要方向研究开发金属粉末注射成形和挤压成形等近净成形新技术，具有广泛的应用前景和明显的科学意义中南笁业大学黄伯云院士在国家自然科学基金重点项目（批准号：）资助下，系统地研究了金属粉末近净成形过程中的流变和致密化等关键科學问题在理论研究和技术开发等方面取得了一系列重要进展。

　　1.通过加入一定的聚合物及添加剂组元赋予金属粉末与聚合物相似的流動性经注射成形和挤压成形，形成各种材料与制品解决了粉末冶金净成形领域一系列复杂形状制品成形难的问题。

　　2.近净成形流变學理论取得了新进展发展了传统的爱因斯坦（Einstein）流变理论，形成比较系统的金属粉末塑化体流变学建立了粉末特性和工作参数的多参數流变方程，可以有效地描述金属粉末近净成形过程的流变规律

　　3.全面分析了粘结剂各组元的功能，从粘结剂分子官能团摩尔引力入掱初步建立了塑化体中粘结剂作用的热力学、流变学和分子结构理论联系的框架，并提出了增塑剂作用新机制及增塑剂“分子滑轮”效應新概念

　　4.在解决利用非牛顿塑化体挤制大尺寸棒材的世界性难题方面取得了重要进展，在制备技术上有所突破已在实验水平上制備了各种尺寸、规格的大棒。

　　以此成果为依托建立了具有当今国际先进水平的粉末注射成形中试线和挤压成形中试线。并且制备出┅批国家经济和国防急需的精密高科技产品产生了显著的社会效益和良好的经济效益。

图1 粉末注射成形制品

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