基于电弧喷涂的快速制模技术研究

摘要

随着市场竞争的日渐加剧，工业产品越来越向多品种、小批量、高质量、低成本的方向发展，产品的更新换代越来越快，对模具的需求量也越来越大。传统机加工模具成本高、加工周期长、柔性差的缺点凸现出来，企业为了适应这种发展趋势，开始加大开发快速制作经济模具技术的研究力度。 近年来，快速模具制造技术(Rapid Too1ing—RT)得到了飞速发展。其中电弧喷涂快速模具制造技术由于工艺简单、周期短，型腔及其表面精细花纹可一次同时成形，受到越来越多企业和研究机构的重视。 本文对电弧喷涂快速制模技术进行了系统的研究，发现喷涂金属壳和背衬材料的性能优劣直接影响到整个模具的使用寿命。 首先，对电弧喷涂进行理论分析，发现减小喷涂金属粒子的粒度和提高冲击母模时粒子的速度，可提高快速模具的使用寿命和对母模的复制精度，因此利用空气动力学的理论和固体火箭发动机设计理论，对现有的WDP2000-I型电弧喷枪进行了改造，设计出了改型的类拉伐尔喷枪，并通过实际喷涂实验分析，发现改型喷枪喷出的粉木粒度比WDP2000-I型电弧喷枪喷涂的粉末粒度更集中，更细小，粒度的分布更趋均匀。改型喷枪的喷涂粒子束比WDP2000-I型电弧喷枪的更窄。 其次，对两种喷枪的工艺参数改变对制模涂层组织性能的影响做了研究，分别得出了两种喷枪最优的工艺参数。 最后，对背衬材料进行了研究，设计一些金属改性树脂的配方，最终通过对配方制出的金属树脂进行冲击韧性、导热性和抗压强度的测定，选出了较优的环氧树脂基金属树脂的配方。

目录

文摘

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第一章绪论

第二章电弧喷涂制模专用喷枪的研制

第三章喷涂工艺参数对制模涂层组织性能的影响

第四章金属树脂背衬材料的研究

第五章结论与展望

参考文献

附录

致谢