半金属化孔的合理设计及加工方法

摘要:半金属化孔成型后的孔壁铜皮翘起、披锋残留问题一直是PCB板件机械加工中的一个难题。残留在半金属化孔内的铜丝和披锋在下游的SMT厂家的焊接过程中,容易出现焊点不牢、虚焊、桥接短路等问题。因此半金属化孔的铜皮翘起和披锋一般不为大多SMT厂家的IQC所接受。本文介绍了从CAM/CAD设计上以及加工技巧上有效的控制、减小半金属化孔的铜皮翘起和披锋的几种方法,同时评估各种加工方法对成本控制和制作周期的影响。

前言

如何控制半金属化孔成型后的孔壁铜皮翘起、披锋残留的产生一直是PCB板件机械加工中的一个难题。这是因为一般的PCB成型的机械加工方式无外乎数控锣床锣板、机械冲床冲切等方式,这些方式在切断PTH孔铜的时候,无可避免的会导致余下部分PTH孔的断面上残留下铜丝披锋,严重的甚至有孔壁铜皮翘起现象。如下图所示。

象上图这样单元边整排有半金属化孔的PCB,个体都比较小,多用于载板上,作为一个母板的子板,通过这些半金属化孔与母板以及元器件的引脚焊接到一起。所以如果这些半金属化孔内残留有铜丝披锋,在SMT厂家进行焊接的时候,将导致焊脚不牢、虚焊;严重的造成两引脚之间的桥接短路。多数SMT厂家不易接受此类PCB缺陷,而据笔者所知,现在多数PCB厂家是以人工修理作为应对方案。

机械加工原理:下面我们从机械加工的原理来分析披锋的成因。由于机械冲床冲切方式几乎不大可能应用到半金属化孔的外形加工上,在此只针对数控锣床锣外形的原理进行分析介绍。我们知道,一般的数控锣床的SPINDLE的旋转方向都是顺时针的,习惯上称为右旋刀。如下图(一),假定一个金属化孔在PCB单元外形上,A、B两点是它们的交点,锣板方向如图所示。那么当右旋的锣刀在锣到B点的时候,B点受到一个向右的剪切力F。理想状况下剪切力F将B处切断。但是附着在孔壁上的铜是具有延展性和韧性的,锣刀在切到孔壁以铜为主的金属化层的时候,会由于以下原因产生披锋残留:

1.锣刀由于转速不够和磨损的原因,造成锣刀的切割力不足 ;

2.孔铜与孔壁结合力不足,在F的作用下,断口附近孔铜脱离 ;

3.孔铜的延展性,特别是热风整平或沉金等表面处理后,又增加了金属层的厚度和延展性及韧性,造成切割不断;

大多数情况下,披锋只在B点而不会在A点产生。这是因为锣刀在切割到A点的断面的时候,先切割到A点的孔壁金属化层。A点金属化层同B点的孔壁金属化层一样,会由于金属的延展性发生形变,但A点断面背靠着基材层,有效地防止了金属层的延伸以及金属层与孔壁的脱离。只要锣刀没有严重磨损,切割力足够,A点锣后的断面会很平滑,没有披锋产生。从原理分析中,我们很容易想到只要我们先将板件反转过来,还是用原来的锣板方向,先把B点处的铜丝锣断,再按正常情况锣板,就能防止披锋的产生。不过此种方法只适用于单个金属化孔在外形线上,而且孔径比较大的情况。现时常规最小直径的锣刀是中0.80mm,如果我们面对的是一整排的类似邮票孔的半金属化孔,并且孔间距比较小、孔径也比较小的时候,我们应该怎么做呢?如下图(二)所示。

设计和加工方法

一、二次钻法

设计方法:

如图(三)所示,按锣板方向在半金属化孔的B点处在PTH后加钻一个适当的NPTH孔,预先切断B点断面。这里要注意几个细节。

1. NPTH孔的孔径的选择:

2. 一般数控钻机的S P I NDL E的旋转方向也是顺时针的,将PCB板件翻转过来钻孔;并且应选用槽形钻嘴钻孔。所以要切断B点的孔铜,必须考虑到PCB板件的涨缩变化和二次钻以及锣机的对位精度,NP TH孔应该在钻带中设计为削入板件内2-4mil ;

3. 如果按下面的碱性蚀刻流程,需要把半金属化孔的焊盘单元外的部分削入外形线2-4mil如 果采用下面的酸性蚀刻流程,则单元外的焊盘要保留单边比孔大5mil以上。

生产流程:

l. 碱性蚀刻流程:板件→一次钻孔→PTH→外层图形转移→图形电镀→退膜→碱性蚀刻→二次钻孔→退锡→感光阻焊→表面处理→字符印刷→锣外形

2. 酸性蚀刻流程:板件→一次钻孔→PTH直接加厚孔铜→外层图形转移→酸性蚀刻→二次钻孔→感光阻焊→表面处理 加工效果 :下面是我们采用上述两种流程批量生产某板件后采集的数据。每个流程的量产数量是350个PANAL,4200个出货拼板单元,16800个PCS。二次钻孔时采用两块/叠生产,按出货单元计量比例。(如果按PCS计量,比例更低。)改善效果十分明显。

优劣分析 :从制作成本的角度来看,增加的二次钻孔流程延长了生产的制作周期,钻孔成本也成倍增加。这是因为要保证加钻孔有效的切断孔铜,需要使用特殊槽形钻嘴并且钻孔参数需要调整,钻孔叠数也不可能多。同时二次钻法对后面工序的影响也不可忽视。首先二次钻后在半PTH孔内将残留部分板粉,必须采用高压水洗的方法予以清除,以免对绿油和表面处理带来不利的影响。同时对绿油工序而言,在加钻孔位置必须要加单边比孔大2mil左右的绿油开窗,防止绿油残留在半金属化孔里。采用碱蚀二次钻法注意尽量避免对板件锡面的擦花。使用之前钻机机台要清洁干净。碱蚀二次钻法的外层线路菲林削焊盘之后也存在着在图形电镀时孔内上锡不良的潜在缺点。不过相对于人工修理给交期带来的巨大影响和工时成本增加,二次钻法在大批量生产时不失为一个可行方法。

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模具技术毕业设计——垫片的级进模具设计

模具技术毕业设计——垫片的级进模具设计

1 2 【摘要】

垫片在机器的各部位之间起着连接时的稳定、密封等作用。垫片的种类繁多、大小薄厚有别、材质各异,所起的作用又各有不同。按材质可分为非金属、半金属和金属垫片三种。在这篇论文中,垫片级进模设计为主要内容,其中包括冲压工艺分析,并确定模具,嵌套设计,计算中心冲压力和应力计算的类型,刀片尺寸计算,工作部件的工作部件结构尺寸,结构尺寸等模具配件,冲床选择。该毕业设计能够使我对于学校所学的专业知识有一个全面的复习和进一步的认识。同时锻炼了我自行设计这一方面的能力。

【关键词】:垫片;级进模;模具设计

3 目录

引言 ..................................................................................................................................................... 1

一、冲裁件的结构工艺性分析 ............................................................................................................. 2

二、冲压工艺方案的选定 ..................................................................................................................... 2

三、零件的排样设计 ............................................................................................................................. 2

板类零件的工艺分析及加工

板类零件的工艺分析及加工

板类零件的工艺分析及加工

1. 引言

随着工业化生产的高速发展,数控机床等机械加工设备的出现,板类零件的加工和生产效率得到了大幅提高。板类零件在机械制造领域中占有重要地位,包括悬挂件、底盘、车架等各种结构件。本文旨在对板类零件的生产工艺与加工进行详细的分析,为读者提供一些借鉴或参考价值。

2. 板类零件的概念

板类零件主要以板材为基础生产的各种结构件,包括平整的板材、薄板或片材、异形板材等。板类零件通常由多种材料制成,如钢材、不锈钢、铝合金等。

3. 板类零件的加工工艺

板类零件的加工工艺可以分为以下几个阶段:设计、工艺规划、材料、切割、成型、加工、表面处理、检验及包装。

3.1 设计

设计是整个板类零件加工过程中的核心环节,设计人员需要根据客户需求和零件的技术要求进行设计和方案制定。设计需要确定板件的材料、尺寸、结构等。

3.2 工艺规划

工艺规划是为了确保加工质量和效率,需要对设计方案进行制定技术工艺路线。根据设计所要求的制造标准,确定所需的加工工艺及各个阶段具体应用的加工设备和工具。

3.3 材料

选择材料是影响板类零件加工质量和工艺效率的关键因素之一。在材料选择时应充分考虑零件的功能及使用要求,并结合生产成本等因素进行综合考虑。

3.4 切割

切割是板类零件加工的首要环节之一,切割要求准确、速度快、切割成本低、缺陷极少等。常见的切割方式有火焰切割、等离子切割、激光切割、水切割等。 3.5 成型

成型一般分为冲压成型、弯曲成型、拉伸成型和折弯成型等工艺。在成型中,需要根据产品需要调整好设备工艺参数来控制整个成型过程中板子的卷拱度、平直度、角度尺寸等。

3.6 加工

加工分为粗加工和精加工两个阶段,粗加工主要是将板类零件的切割件加工成为成型后的基础型,比如给板子打孔、螺纹等。精加工则要求加工精度高、表面状态好,主要是用来制作各种定位凸台、插销、机床间隙等要求高精度的零件。

3.7 表面处理

金属工艺学课后习题答案

金属工艺学课后习题答案

P(2)一般情况下,车削的切削过程为什么刨削、铣削等平稳?对加工有何影响?

答:1.除了车削断续表面外,一般情况下车削过程是连续进行的,不像铣削和刨

削,在一次走刀过程中刀齿有多次切入和切出,产生冲击; 2.当车几何形状、背吃刀量和进给量一定时,切削层公称横街表面积是不变

的;因此车削时切削力基本上不发生变化;

3.车削的主运动为工件回转,避免了惯性力和冲击的影响;所以车削过程比

铣削和刨削平稳。

连续切削效率高,表面粗糙度等级高,加工精度也高;断续切削效率低,表 面粗糙度等级低,加工精度也低。

(14)铣削为什么比其他加工容易产生振动?

答:铣刀的刀齿切入和切出时产生冲击,并将引起同时工作刀齿数的增减,在切

削过程中每个刀齿的切削层厚度hi随刀齿位置的不同而变化,引起切削层截

面积变化,因此在铣削过程中铣削力是变化的,切削过程不平稳容易产生振 动。

(19)磨削为什么能达到较高的精度和较小的表面粗糙度值?

答:1.磨粒上较锋利的切削刃,能够切下一层很薄的金属,切削厚度可以小刀微

米;

2.磨削所用的磨床,比一般切削加工精度高,刚度及稳定性较好,并且具有 微量进给机构,可以进行微量切削;

3.磨削时切削速度很高,当磨粒以很高的切削速度从工件表面切过时,同时

有很多切削刃进行切削,每个磨刃仅从工件上切下极少量的金属,残留面

积高度很小,有利于形成光洁表面。

(2)试决定下列零件外圆卖面的加工方案: 1.紫铜小轴,φ20h7,Ra值为0.8um;

粗车→半精车→精车

2.45钢轴,φ50h6,Ra值为0.2um,表面淬火49-50HRC。

粗车→半精车→淬火→低温回火→粗磨→精磨

(3)下列零件上的孔,用何种方法加工比较合理? 1.单件小批生产中,铸铁齿轮上的孔,φ20H7,Ra值为1.6um;

钻→粗镗→半精镗

2.大批大量生产中,铸铁齿轮上的孔,φ50H7,Ra值为0.8um;

塑胶件中金属螺纹嵌件的类型及埋入方法

塑胶件中金属螺纹嵌件的类型及埋入方法

塑胶件中⾦属螺纹嵌件的类型及埋⼊⽅法

⾦属螺纹嵌件,可分为:外螺纹嵌件和内螺纹嵌件,本⽂主要介绍内螺纹嵌件,简称螺母,内

螺纹嵌件按材质可分为:铜螺母(C3604黄铜或⽆铅铜),不锈钢螺母(SUS303),碳钢螺母(12L14或12L15)。

因铜材质具有较好的导热性以及易加⼯性,实际产品中,铜螺母的应⽤最为⼴泛,所以下⾯主

要围绕铜螺母进⾏介绍。

铜螺母的分类

⼀、按外圈纹路可分为:

1. 直纹:易加⼯,成本低,能提供最⼤扭矩,不过拉出⼒较⼩,纹路中间的凹槽⽬的是增加拉

出⼒。

2. 斜纹:平衡了两个⽅向(旋转⽅向和轴线⽅向)的阻⼒,即平衡了拉出⼒和扭矩性能。

1)螺旋纹,与直滚花相⽐,螺旋滚花具有较低的扭矩阻⼒,但轴向拉出阻⼒得到了增加,(注

意:螺旋⽅向⼀般为右旋,可以防⽌螺钉在旋紧的过程中出现松脱)。

2)双斜纹(⼋字花),具备左右⽅向的斜纹,可以防⽌螺钉在旋紧或拧开的过程中出现松脱。

3)⽹纹(菱形纹),同样平衡了拉出⼒和扭矩性能。

3. 组合纹路,两种纹路组合,如直纹+斜纹。

⼆、按埋⼊⽅式可分为:

1. 热熔/超声波型

热熔埋⼊是最常⽤的⼀种埋⼊⽅式,⼀般以热熔机及⼿⼯电烙铁埋⼊,其原理是通过加热压

头,并与铜螺母接触,使铜螺母温度升⾼,当温度达到此塑胶⾃⾝的软化温度时,将螺母埋植

于胶件中,退出压头,冷却后铜螺母与塑胶件热熔成⼀体。

超声波埋⼊是⼀种通过超声振动,使螺母与塑胶表⾯及内在分⼦间的磨擦⽽使传处到接⼝的温度

升⾼,当温度达到此塑胶⾃⾝的软化温度时,将螺母埋植于胶件中,当震动停⽌,⼯件同时在

⼀定的压⼒下冷却定形。

从上述原理可以看出,热熔埋⼊和超声波埋⼊的原理和过程其实都差不多,区别在于加热的⽅

式不同,所以这两种⽅式所⽤的螺母类型可以归为⼀类,塑胶件的预留孔也可以通⽤。唯⼀的

区别是,热熔埋⼊型常常选⽤铜螺母,因为铜的导热性较好,⽽超声波型可不限定铜材质的螺

母,不锈钢或碳钢都可。

由于热熔/超声波型螺母最终还得靠外⼒的作⽤下压⼊,所以螺母的最前端⼀般有导向结构以利

印制电路板工艺设计规范

印制电路板工艺设计规范

印制电路板工艺设计规范

一、 目的:

规范印制电路板工艺设计,满足印制电路板可制造性设计的要求,为硬件设计人员提供印制电路板工艺设计准则,为工艺人员审核印制电路板可制造性提供工艺审核准则。

二、范围:

本规范规定了硬件设计人员设计印制电路板时应该遵循的工艺设计要求,适用于公司设计的所有印制电路板。

三、特殊定义:

印制电路板(PCB, printed circuit board):

在绝缘基材上,按预定设计形成印制元件或印制线路或两者结合的导电图形的印制板。

元件面(Component Side):

安装有主要器件(IC等主要器件)和大多数元器件的印制电路板一面,其特征表现为器件复杂,对印制电路板组装工艺流程有较大影响。通常以顶面(Top)定义。

焊接面(Solder Side):

与印制电路板的元件面相对应的另一面,其特征表现为元器件较为简单。通常以底面(Bottom)定义。

金属化孔(Plated Through Hole):

孔壁沉积有金属的孔。主要用于层间导电图形的电气连接。

非金属化孔(Unsupported hole): 没有用电镀层或其它导电材料涂覆的孔。

引线孔(元件孔):

印制电路板上用来将元器件引线电气连接到印制电路板导体上的金属化孔。

通孔:

金属化孔贯穿连接(Hole Through Connection)的简称。

盲孔(Blind via):

多层印制电路板外层与内层层间导电图形电气连接的金属化孔。

埋孔(Buried Via):

多层印制电路板内层层间导电图形电气连接的金属化孔。

测试孔:

设计用于印制电路板及印制电路板组件电气性能测试的电气连接孔。

安装孔:

为穿过元器件的机械固定脚,固定元器件于印制电路板上的孔,可以是金属化孔,也可以是非金属化孔,形状因需要而定。

塞孔:

用阻焊油墨阻塞通孔。

阻焊膜(Solder Mask, Solder Resist):

金属材料成形工艺的种类及特点

金属材料成形工艺的种类及特点

金属材料成形工艺的种类及特点

金属材料成形方法是零件设计的重要内容,也是制造者们极度关心的问题,金属成形工艺分为八大工艺:铸造、塑性成形、机加工、焊接、粉末冶金、金属注射成型、金属半固态成型、3D打印。

一、铸造

液态金属浇注到与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中,待其冷却凝固,以获得毛坯或零件的生产方法,通常称为金属液态成形或铸造。

1、工艺流程:液体金属→充型→凝固收缩→铸件

2、工艺特点:

1)可生产形状任意复杂的制件,特别是内腔形状复杂的制件。

2)适应性强,合金种类不受限制,铸件大小几乎不受限制。 3)材料来源广,废品可重熔,设备投资低。

4)废品率高、表面质量较低、劳动条件差。

3、铸造分类 :

(1)砂型铸造

砂型铸造:在砂型中生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。

工艺流程:

技术特点:

1)适合于制成形状复杂,特别是具有复杂内腔的毛坯;

2)适应性广,成本低;

3)对于某些塑性很差的材料,如铸铁等,砂型铸造是制造其零件或,毛坯的唯一的成形工艺。

应用:汽车的发动机气缸体、气缸盖、曲轴等铸件

(2)熔模铸造 熔模铸造:通常是指在易熔材料制成模样,在模样表面包覆若干层耐火材料制成型壳,再将模样熔化排出型壳,从而获得无分型面的铸型,经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方案。常称为“失蜡铸造”。

工艺流程:

优点:

1)尺寸精度和几何精度高;

2)表面粗糙度高;

3)能够铸造外型复杂的铸件,且铸造的合金不受限制。

缺点:工序繁杂,费用较高

应用:适用于生产形状复杂、精度要求高、或很难进行其它加工的小型零件,如涡轮发动机的叶片等。

(3)压力铸造

压铸:是利用高压将金属液高速压入一精密金属模具型腔内,金属液在压力作用下冷却凝固而形成铸件。

工艺流程:优点:

1)压铸时金属液体承受压力高,流速快

2)产品质量好,尺寸稳定,互换性好;

3)生产效率高,压铸模使用次数多;

孔无铜原因分析

1、 详述除胶渣、PTH工序流程(包括几级水洗)以及各药水缸的作用,列出各缸的化学反应方程式。 流程:膨松→二级水系→除胶渣→预中和→二级水洗→中和→二级水洗→除油→三级水洗→微蚀→二级水洗→预浸→活化→二级水洗→加速→二级水洗→沉铜→三级水洗。 各药水缸作用及化学反应方程式: 膨胀:因基材树脂为高分子化合物,分子间结合力很强,为了使钻污树脂被有效地除去,通过膨胀处理使其膨松软化,从而便于MnO4-离子的浸入,使长碳链裂解而达到除胶的目的。 除胶:使孔壁环氧树脂表面产生微观上的粗糙,以提高孔壁与化学铜之间的接合力,并可提高孔壁对活化液的吸附量,其原理是利用KMnO4在碱性环境中强氧化性的特性将孔壁表面树脂氧化分解。 反应机理:4MnO4-+C(树脂)+4OH-→MnO42- +CO2↑+2H2O 副反应:2MnO4-+2OH-→2MnO42

-+1/2O2+H2O MnO4-+H2O→MnO2↓+2OH-+1/2O2 再生机理为:MnO42-+e→MnO4-。 中和:经碱性KMnO4处理后的板,在板面及孔内带有大量的MnO4-、MnO42-、MnO2等药水残留物,因MnO4-本身具有极强的氧化性,对后工序的除油剂及活化性是一种毒物,故除胶后的板必须经中和处理将MnO4-进行还原,以消除它的强氧化性。 还原中和常用H2O2-H2SO4还原体等或其它还原剂的酸性溶液: MnO4-+H2O2+H+→MnO42-+O2↑+H2O MnO4-+R+H+→MnO42-+H2O 除油:化学镀铜时,在孔壁和铜箔表面同时发生化学镀铜反应,若孔壁和铜箔表面有油污、指纹或氧化物则会影响化学铜与基铜之间的结合力;同时直接影响到微蚀效果,随之而来的是化学铜与基铜的结合差,甚至沉积不上铜,所以必须进行除油处理,调整处理是为了调整孔壁基材表面因钻孔而附着的负电荷,由于此负电荷的存在,会影响对催化剂胶体钯的吸附,生产中通常用阳离子型表面活性剂作为调整剂。 微蚀:使铜面在微观上表现为凹凸不平的粗糙面,一方面可以使基体铜吸附更多的活化钯胶体,另一主要作用是提高基铜与化学铜的结合力。 预浸:若生产中的板不经过预浸处理而直接进入活化缸,活化缸会因为板面所附着的水使活化液的PH值发生变化,活化液的有效成份发生水解,影响活化效果。 活化:在绝缘的基体上吸附一层具有催化能力的金属,使经过活化的基体表面具有催化还原金属的能力。 活化液的有效成份为Sn2+、Pd2+等胶体离子,在活化液中发生如下反应: Pd2++2Sn2+→(PdSn2)2+→Pd+Sn4++Sn2+, 当完成活化处理后进入水洗缸,Sn2+会和活化液中Cl和H2O发生反应: SnCl2+H2O→Sn(OH)Cl↓+HCl,在SnCl2沉淀的同时,连同Pd核一起沉积在被活化的基体表面。 加速:活化之后在基体表面上吸附的是以金属钯为核心的胶团,在胶团的周围包围着碱式锡酸盐,而真正起催化作用的钯并没有充分露出,所以在化学沉铜前除去一部分包在钯核周围的锡化合物使钯核露出,以增强钯的活性,也增加了基体化铜的结合力。 沉铜:沉铜液中Cu2+ 与还原剂在催化剂金属钯及新沉积上的铜的作用下发生氧化还原反应,在基体表面沉积一层0.3-0.5um的薄铜,使本身绝缘的孔壁产生导电性,使后续的板面电镀得以顺利进行。 反应机理:Cu2++2HCHO+4OH-→Cu+2HCOO-+2H2O+H2↑

CA1340杠杆零件的加工工艺规程及钻Φ8毛坯孔的专用夹具设计

1

一、零件工艺性分析

1.1、零件作用

题目给定的零件是CA1340自动车床杠杆,它位于自动车床的自动机构中,与灵活器配合使用,起制动的作用。经查资料得知,此零件用于机床当中,并且还承受着冲击载荷,因此就要求该零件的材料具有足够的刚度和强度同时还要有足够的塑性和韧性。

2

1.2、零件的工艺分析

分析零件图可知,该杠杆的左,右端面及上下端面精度要求并不太高,其粗糙度在Ra3.2以上,故可用铣削加工。Φ20H7mm的孔的粗糙度为Ra1.6,所以采用钻-扩-粗铰-精铰的工艺过程在钻床上加工。30mm内孔对精度要求较高,由于端面为平面,可防止钻头钻偏以保证加工精度。该零件除了内孔之外,其他加工表面精度要求均不高,因此以车床和铣床的粗加工就可达到要求。30mm内孔较长,需以多步骤加工实现。

杠杆共有四组加工表面,它们之间有一定的位置要求,现分述如下:

1、以Φ8H7mm孔为中心的加工表面

这一组加工表面包括:两个Φ8H7mm的孔,粗糙度为Ra1.6;尺寸为26mm且与两个孔Φ8H7mm相垂直的两个平面,尺寸为30mm且与两个孔Φ8H7mm相垂直的两个平面,粗糙度为Ra6.3;还有有一M4的螺纹孔,其孔轴线与Φ8H7mm的孔轴线垂直。其中,主要加工表面为两个Φ8H7mm的孔和尺寸为26mm且与两个孔Φ8H7mm相垂直的两个平面。

2、以Φ20H7mm孔为中心的加工表面

这一组加工表面包括:一个Φ20H7mm的孔及其倒角,粗糙度为Ra1.6;两个与Φ20H7mm孔垂直的两个平面,粗糙度为Ra3.2;一个中心轴线与Φ20H7mm孔中心轴线平行且相距11.5mm的圆弧油槽;还有一个与Φ20H7mm的孔轴线成45°的油孔Φ3mm,并锪沉头孔。其中,Φ20H7mm孔及两端面为主要加工面,并且Φ20H7mm的孔粗糙度为Ra1.6、两平面的粗糙度为Ra3.2。

3、以Φ8H8mm孔为中心的加工表面

金属多孔材料的力学性能及制备方法研究进展

⾦属多孔材料的⼒学性能及制备⽅法研究进展

⾦属多孔材料的⼒学性能及制备⽅法研究进展

姓名:李国灿专业:材料科学与⼯程班级:材料092 学号:200910204212

摘要:综述了⾦属多孔材料的⼏种常见的⼒学性能的研究进展,并对固相法、液相法、电沉积法、⽓相沉积法等⾦属多孔材料

的主要制备⽅法进⾏了总结。同时,指出当前⾦属多孔材料发展⽅向以及前景。

关键词:⾦属多孔;制备⽅法;⼒学性能;发展⽅向

1 引⾔

⾦属多孔材料是⼀类具有功能和结构双重属性的特殊的⼯程材料。近年来⾦属多孔材料的开发和应⽤⽇益受到⼈们的关注。⾦

属多孔(泡沫⾦属)材料是20世纪80年代后期国际上迅速发展起来的,是由刚性⾻架和内部的孔洞组成,具有优异的物理特性和

良好的机械性能的新型⼯程材料。它具备的优异物理性能,如密度⼩、刚度⼤、⽐表⾯积⼤、吸能减振性能好、消⾳降噪效果

好、电磁屏蔽性能⾼,使其应⽤领域已扩展到航空、电⼦、医⽤材料及⽣物化学领域等。近年来随着⾦属多孔材料的应⽤领域

不断扩⼤,对⾦属多孔材料的性能提出了更⾼的要求。例如⾼温⽓体除尘⽤的过滤材料要求具有优良的⾼温强度、良好的耐⾼

温⽓体腐蚀能⼒、可再⽣等要求因此对⾦属多孔材料⼒学性能的研究是⼗分有必要的。为了得到不同性能的多孔⾦属,各种制

备⽅法被相继提出,如直接发泡法,精密铸造法,⽓泡法,烧结法和电沉积法等。

2 ⾦属多孔材料的学性能测试⽅法与结果

2.1 ⾦属多孔材料的环拉强度

针对过滤管在使⽤过程中受到径向冲击⼒的受⼒状态,设计了环拉强度及其检测⽅法。其⽰意图如图l所⽰。样品采⽤等静压

成型的中Φ50 mm×2 5 mm的管样,2个半圆柱状拉伸模套在多孔管内壁,从拉伸模通孔处施加⼀对向外的拉⼒。

图1⾦属多孔材料环拉强度检测⽅法⽰意圈

环拉强度由以下公式计算:

δ:环拉强度:

F:破坏⾦属多孔环时的瞬时⼒:

S:多孔圆环受⼒⾯积。

环拉试验采⽤等静压成型管和美国PALL公司的相应产品进⾏对照试验。结果如袁1所⽰。

法兰盘零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计(钻轴向孔4-Φ9)

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值得下载 一、设计题目

法兰盘零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计(钻轴向孔4-Φ9)

二、原始资料

(1) 被加工零件的零件图 1张

(2) 生产类型:中批或大批大量生产

三、上交材料

(1) 被加工工件的零件图 1张

(2) 毛坯图 1张

(3) 机械加工工艺过程综合卡片(参附表1) 1张

(4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片 1张

(4) 夹具装配图 1张

(5) 夹具体零件图 1张

(6) 课程设计说明书(5000~8000字) 1份

四、进度安排(参考)

(1) 熟悉零件,画零件图 2天

(2) 选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片 5天

(3) 工艺装备设计(画夹具装配图及夹具体图) 9天

(4) 编写说明书 3天

(5) 准备及答辩 2天

五、指导教师评语

成 绩:

指导教师

日 期

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摘 要

本课程设计主要内容包括法兰盘(CA6140车床)的加工工艺过程设计和钻49孔的专用夹具设计,在课程设计过程中完成了零件图、毛坯图、夹具体装配图和夹具体零件图的绘制。

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