模具深型腔超塑擠壓技術(shù)研究.pdf

1、模具型腔的加工關(guān)系著模具和成形產(chǎn)品的質(zhì)量,模具深型腔的加工尤其如此。采用超塑擠壓方式成形模具型腔則回避了通常加工方式的不足,具有以下優(yōu)勢:
　　(1)成形過程中金屬的流動性、填充性都比較好,有利于成形模具深型腔;
　　(2)超塑材料的變形抗力極低,可以選擇較小噸位的成形設(shè)備,節(jié)約能源;
　　(3)超塑成形溫度恒定,變形速度慢,成形后模具殘余應(yīng)力小,表面與內(nèi)在質(zhì)量好,尺寸精度高;
　　(4)對一模多腔模具能獲得尺寸

2、高度一致的型腔等。
　　鑒于模具型腔超塑擠壓成形(super plastic hobbing, SPH)的諸多優(yōu)點,本文以型腔直徑為13mm,深度為75mm的牙科光固化機(jī)塑料手柄成型凹模為研究載體,針對其結(jié)構(gòu)特點,結(jié)合銅合金材料的超塑擠壓工藝特性,借助計算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)(應(yīng)用 UG、DEFORM-3D有限元分析軟件),選擇不同中心孔徑的鉛黃銅HPb59-1坯料進(jìn)行超塑擠壓數(shù)值模擬,分析成形過程金屬的流動特性及等效應(yīng)變,以獲得最優(yōu)的

3、超塑成形工藝參數(shù)。同時采用自主設(shè)計的實驗裝置對模擬結(jié)果進(jìn)行超塑擠壓試驗驗證,對比不同孔徑比(預(yù)孔與成型孔的孔徑之比)的坯料在最優(yōu)超塑擠壓工藝參數(shù)下的成形效果。最后分析驗證結(jié)果并得出結(jié)論。
　　主要研究內(nèi)容如下:
　　1.凹模型腔設(shè)計。根據(jù)塑料手柄的結(jié)構(gòu)、材料和使用需求,對成型凹模型腔零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)、尺寸的合理化設(shè)計,以適應(yīng)超塑擠壓成形工藝,并滿足后續(xù)加工與模具裝配要求。
　　2.數(shù)值模擬分析。確定合理工藝參數(shù)范圍,選擇三

4、種中心孔徑(φ6、φ8、φ9)的鉛黃銅 HPb59-1坯料,借助 UG、DEFORM軟件對超塑成形過程進(jìn)行模擬分析,通過對金屬流動特性和擠壓力作分析研究,獲得模擬的最優(yōu)工藝參數(shù)。
　　3.試驗方案規(guī)劃。根據(jù)塑料手柄成型凹模零件的結(jié)構(gòu)、尺寸、成形精度和超塑擠壓工藝要求,基于擠壓溫度、壓力、速度和孔徑比等試驗驗證參數(shù),設(shè)計合理的試驗方案和提出對實驗裝置的基本要求。
　　4.實驗裝置構(gòu)建。根據(jù)試驗方案對擠壓成形工藝過程、加熱與溫度