T2紫铜微传动件精密体积成形研究

摘要

目的研究微传动件的体积成形过程,以制备出尺寸精度更高、力学性能更优的微传动件。方法通过单向压缩试验,研究晶粒尺寸、加载速度、成形温度对T2紫铜力学性能的影响规律。通过微模锻试验,研究不同退火态试样对微齿轮填充性能的影响,以及成形温度对微齿轮尺寸精度和力学性能的影响。利用光学显微镜、超景深显微镜、扫描电子显微镜对材料组织、模具质量和成形结果进行表征。结果随着退火温度的升高,T2紫铜的晶粒尺寸逐渐增大,维氏硬度逐渐降低。在微齿轮填充过程中存在明显的填充尺寸效应,600℃退火态试样填充效果最好。高温模锻获得的微齿轮齿顶圆平均直径为2800.9μm,与理论值2800μm仅相差+0.9μm,而常温模锻获得的微齿轮齿顶圆平均直径为2761.2μm,与理论值2800μm相差-38.8μm。与常温模锻成形的微齿轮相比,高温模锻成形的微齿轮尺寸精度得到了极大提高,但硬度出现了不同程度的降低。结论随着晶粒尺寸的增大、加载速度的降低和成形温度的升高,T2紫铜的流动应力逐渐降低。600℃退火态试样填充性能最好,高温模锻可以成形出尺寸精度更高的微传动件,但其力学性能有所降低。最后,成功装配出可以平稳传动的微传动装置。