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      粉末冶金工艺过程的第一步就是制取粉末。粉末可以是纯金属、非金属或化合物。机械行业所用粉末一般由专门厂家按规格要求供应。制取粉末的方法多达数十种,其选择主要取决于该材料的特殊性能及制取成本。粉末的一个重要特点是它的表面积与体积之比很大,例如1m3的金属可制成约2×108个直径1μm的球形颗粒,其表面积约6×106m2,可见所需能量是很大的。常用的制粉方法有机械方法、物理方法和化学方法等。      1.机械方法      对于脆性材料通常采用球磨机破碎制粉。另外一种应用较广的方法是雾化法,它是使熔化的液态金属从雾化塔上部的小孔中流出,同时喷入高压气体,在气流的机械力和急冷作用下,液态金属被雾化、冷凝成细小粒状的金属粉末,落入雾化塔下的盛粉桶中。      2.物理方法      常用蒸气冷凝法,即将金属蒸气冷凝而制取金属粉末。例如,将锌、铅等的金属蒸气冷凝便可获得相应的金属粉末。      3.化学方法      常用的化学方法有还原法、电解法等。      还原法是从固态金属氧化物或金属化合物中还原制取金属或合金粉末。它是最常用的金属粉末生产方法之一,方法简单,生产费用较低。如铁粉和钨粉,便是由氧化铁粉和氧化钨粉通过还原法生产的。铁粉生产常用固体碳将其氧化物还原,钨粉生产常用高温氢气将其氧化物还原。      电解法是从金属盐水溶液中电解沉积金属粉末。它的成本要比还原法和雾化法高得多,因此,仅在要求有高纯度、高密度、高压缩性的特殊性能时才使用。      值得指出的是:金属粉末的各种性能均与制粉方法有密切关系。
 1.产品的形状及复杂程度    形状复杂的金属制件,特别是内腔形状复杂件,如箱体、泵体、缸体、阀体、壳体、床身等可选用铸造成形工艺;形状复杂的工程塑料制品多选用注塑成形工艺;形状复杂的陶瓷制品多选用注浆成形工艺或陶瓷注塑成形工艺;而形状简单的金属制件可选用压力加工、焊接成形工艺,亦可选用铸造成形工艺;形状简单的工程塑料制品,可选用吹塑、挤出成形或模压成形工艺;形状简单的陶瓷制品多用模压成形工艺。    2.产品的尺寸精度要求    若产品为铸件,则尺寸精度要求不高的可采用普通砂型铸造;而尺寸精度要求较高的,则依铸造材料或批量不同,可分别选用熔模铸造、汽化模铸造、压力铸造及低压铸造等成形工艺。若产品为锻件时,则尺寸精度要求低得多采用自由锻造成形,而精度要求较高的则选用模锻成形、挤压成形等工艺。若产品为塑料制件时,则精度要求低得多选用中空吹塑工艺,而精度要求高的则选用注塑成形工艺。产品的生产批量是选定成形方法应考虑的一个重要因素。在单件小批量生产时,选用通用设备和工具、低精度低生产率的成形方法。例如加工铸件选用手工砂型铸造方法,加工锻件则可采用自由锻或胎膜锻方法,焊接件则以手工焊接为主,薄板零件则采用钣金钳工成形方法等,可以缩短毛坯生产周期和生产准备时间,降低工艺装备的设计制造费用。大批量生产时,应选用专用设备和工装,以及高精、高生产率的成形方法,例如采用机器造型,模锻,埋弧自动焊或自动、半自动的气体保护焊以及板料冲压等成形方法。在大批量生产材料成本所占比例较大的制品时,采用高精度、近终成形新工艺生产的优越性更为显著。虽然专用工艺装置增加了费用,但材料的总消耗量和切削加工工时会大幅降低,从而总的成本也降低。生产批量还会影响毛坯材料和成形工艺的选择,例如机床机身,大多情况下采用灰铸铁件为毛坯,但如果是单件生产则应采用焊接件,可以缩短生产周期,降低生产成本。又如齿轮,在生产批量较小时,可直接从圆棒料切削制造,但当成产批量较大时,使用锻造齿坯可以节省材料、减少加工工时。在进行材料成形工艺选择时,既要考虑材料的物理化学性能、力学性能和工艺性能,针对具体问题还要考虑零件的结构、尺寸、生产批量、生产条件、生产性质以及这种生产与环境是否相容等因素,在此基础上选出经济合理的方案。所以,材料成形工艺的选择要考虑适用性和经济性原则,并兼顾现有生产条件。    适用性原则主要指应满足零件的使用要求及对工艺性的适应。不同零件对使用的要求是不一样的,有的要求高强度,有的要求耐磨,有的甚至无严格的性能要求或要求外观美,在选择材料及成形工艺时就会有差别。即使同一类零件,因使用要求不同,从选择材料到确定成形工艺,也可能完全不同。    一个好的制件应具有物美价廉的特征,只有这样它才有市场竞争力,因此,在满足零件使用要求的情况下,经济性是必须考虑的重要问题。经济性原则主要指应使零件的总成本降至最低。总成本包括材料价格,零件成品率、加工费,零件加工过程中材料的利用率、回收率,零件寿命以及材料的货源、供应、保管等方面的因素,应给予综合考虑。    设计者除了应深入生产实际多与现场工艺及施工人员配合以外,还应依据下列因素来选择成形工艺。
材料成形工艺的选择是设计技术人员面对的重要问题,这项工作实际上在零件设计阶段便已开始。设计零件时,应根据零件的工作条件、所需功能、使用要求以及经济指标(经济性、生产条件、生产批量等)等方面进行结构设计(确定形状、尺寸、精度、表面粗糙度等)、材料选用(选定材料、强化改性方法等)、工艺设计(选择成形方法、确定工艺路线等)等。可见,成形工艺的选择是零件设计的重要内容,也是零件制造工艺人员所关心的重要问题。不同结构与材料的零件需采用不同的成形加工方法,各种成形加工方法对不同零件的结构与材料有着不同的适应性,不同成形加工方法对材料的性能与零件的质量也会产生不同的影响。而且成形加工方法与零件的生产周期与成本、生产条件与批量等有着密切关系。显然,零件结构设计、材料选用、成形方法选择、经济指标优化等方面,是相互关联、相互影响、甚至相互依赖的,而且它们之间既有协调统一,也有相互矛盾。因此,设计时应根据具体情况,认真分析它们之间的相互作用及其相对重要性,进行综合分析比较,确定最佳方案。    机械零件成形工艺选择的综合程度较大,影响因素较多,工程技术人员必须能够综合分析、统筹考虑成形方法,逐步建立选择成形方法所应具备的工程思维方式。 在选择成形方法时,必须考虑企业的现有生产条件,例如设备状况、技术水平、管理水平、及外协可能性等。首先应考虑利用现有生产条件。当不能满足产品生产要求时,再考虑调整毛坯种类、成形方法,对设备进行适当的技术改造;或扩建厂房更新设备,或通过厂间协作解决。如单件生产大、重型零件时,一般工厂往往不具备重型与专用设备,此时可采用板、型材焊接,或将大件分成小的铸造、锻造或冲压件,再铸、焊、冲,焊联合加工成大件的成形工艺。 
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