面向熔射制模的直接快速制造耐高溫原型技術(shù)基礎(chǔ)研究.pdf

1、多品種、小批量、快速化的制造發(fā)展趨勢(shì)要求企業(yè)必須快速響應(yīng)市場(chǎng)和用戶的需求變化，隨著快速制模技術(shù)的不斷深入及其在工業(yè)領(lǐng)域尤其在在汽車行業(yè)中的廣泛應(yīng)用，要求進(jìn)一步大幅度提高模具制造效率，降低成本。本文針對(duì)等離子熔射制模技術(shù)中的耐高溫原型制造問(wèn)題，提出直接快速銑削粘土類耐高溫復(fù)合材料原型，減少原工藝中的復(fù)雜繁冗，以及翻制過(guò)程中的精度丟失。為此，以粘土類耐高溫原型為研究對(duì)象，以傳統(tǒng)銑削加工技術(shù)為理論支撐，從粘土類材料的設(shè)計(jì)、材料的干燥、材料的加

2、工性能及其加工工藝參數(shù)等出發(fā)，設(shè)計(jì)了粘土-莫來(lái)石耐高溫原型復(fù)合材料，系統(tǒng)地研究了粘土類陶瓷材料在加工過(guò)程中的相關(guān)基礎(chǔ)理論、方法及關(guān)鍵技術(shù)。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新性成果如下：
　　1．分析了快速制模技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題，針對(duì)等離子熔射制模技術(shù)中耐高溫原型通過(guò)硅膠模翻制的工藝，工藝復(fù)雜并且原型在翻制過(guò)程中精度容易丟失的問(wèn)題，創(chuàng)新性的提出了面向等離子熔射制模的直接快速制造耐高溫原型工藝，有效簡(jiǎn)化了工藝流程。
　　

3、2．分析了陶瓷材料的加工技術(shù)現(xiàn)狀，創(chuàng)新性地提出未焙燒粘土材料的直接加工工藝。針對(duì)未焙燒粘土質(zhì)地軟、切屑粘刀、不易裝夾等問(wèn)題，本文采用干燥處理，通過(guò)干燥實(shí)驗(yàn)和理論分析制定了合理的干燥制度，實(shí)驗(yàn)證明干燥后粘土類陶瓷材料強(qiáng)度提高，適合在機(jī)床裝夾及切屑不粘刀；進(jìn)行了粘土材料的可加工性研究，分析了粘土原型的表面質(zhì)量、銑削力大小與加工參數(shù)的關(guān)系，同時(shí)進(jìn)行了材料的培燒工藝及收縮特性的研究。
　　3．針對(duì)純粘土材料的抗熱震性差及培燒后收縮變形大等

4、問(wèn)題，本文進(jìn)一步采用粘土莫來(lái)石復(fù)合材料制作耐高溫原型的工藝，研究以聚乙烯醇為粘結(jié)劑的耐高溫復(fù)合材料的粘結(jié)機(jī)理。通過(guò)改變粘土材料、耐火材料莫來(lái)石的配比以及含水量，研究上述兩個(gè)參數(shù)對(duì)材料抗彎強(qiáng)度以及培燒收縮性的影響。結(jié)果表明：隨著莫來(lái)石及水的含量的增加，材料干燥后抗彎強(qiáng)度降低；確定合理的含水量后，莫來(lái)石含量增加，焙燒后收縮減小，最終確定了耐高溫復(fù)合材料中合理的莫來(lái)石含量及含水量。
　　4．對(duì)于制備的耐高溫原型復(fù)合材料進(jìn)行了可加工性研究