基于快速原型的电弧喷涂制模工艺的研究

摘要

电弧喷涂制模是一种快速、经济制模技术,将其与快速原型技术结合可大大缩短制模周期,受到模具制造业的重视.该文针对基于快速原型的电弧喷涂制模中存在的技术问题,研究了喷涂材料、喷涂工艺参数对涂层形成及其组织性能的影响;石膏模材料的组成对其强度和复型性的影响;铁粉及铝粉的加入量对环氧树脂复合背衬材料抗拉、抗压强度的影响.试验结果表明:Zn与7Cr13药芯不锈钢的复合喷涂时涂层变形小、硬度高,适合于电弧喷涂制模,其合适的喷涂工艺参数是:空气压力为0.5MPa,喷涂电流为80A,喷涂距离为240mm,喷涂电压为36V.石膏中加入0.35﹪wt的羧甲基纤维素提高石膏模的强度,当水与石膏比为0.8:1时,石膏模的强度和复型性能好.当铝粉与环氧树脂质量比为2:1至3:1、铁粉与环氧树脂质量比为3:1至4:1时金属粉末在复合材料中分布均匀,浇注填充性好,强度随金属粉末的增加略有下降.采用所研究的材料和工艺制造一套注塑模具,进行了注塑试验,制出了注塑件.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1引言

1.2基于快速原型的快速制模技术研究进展

1.2.1基于快速原型的快速制模技术

1.2.2电弧喷涂制模技术的研究进展

1.3研究内容及技术思路

第二章电弧喷涂用石膏模材料及工艺的研究

2.1引言

2.2试验方案设计

2.2.1电弧喷涂用石膏模材料的基本要求

2.2.2试验方案设计

2.2.3试验过程及试验方法

2.3试验结果及分析

2.3.1水膏比对石膏强度和复型性的影响

2.3.2增强剂对石膏性能的影响

2.4本章小结

第三章电弧喷涂材料及工艺研究

3.1 引言

3.2试验方案及方法

3.2.1试验方案

3.2.2试验材料、设备及方法

3.3试验结果及分析

3.3.1几种材料的初步喷涂试验

3.3.2 工艺参数对锌材料喷涂层组织性能的影响

3.3.3 工艺参数对Zn与7Cr13药芯不锈钢复合喷涂层组织性能的影响

3.3本章小结

第四章树脂-金属复合背衬材料的研究

4.1 引言

4.2试验方案设计

4.2.1喷涂制模用背衬材料的基本要求

4.2.2试验方案设计

4.2.3实验过程

4.3实验结果与分析

4.3.1填料与环氧树脂的质量比对浇注体内部结构的影响

4.3.2浇注体的力学性能分析

4.4本章小结

第五章电弧喷涂制模在快速制造注塑模具上的应用

5.1引言

5.2工艺方案设计

5.3模具制作

5.3.1硅橡胶模的制备

5.3.2石膏模的制备

5.3.3电弧喷涂

5.3.4浇注背衬材料

5.3.5 装配

5.4注塑试验

5.4.1模具的安装

5.4.2注塑实验

5.5本章小结

第六章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

附录

致谢