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基于Moldex 3D对注射成型厚壁金属零件进行缺陷预测及分析

2021-05-20廖秋慧李大杰潘超越缪张弛

模具工业 2021年5期

陈 超,廖秋慧,李大杰,潘超越,缪张弛

(1.上海工程技术大学,上海 201600;2.冈奇电子有限公司,上海 201600)

0 引 言

粉末注射成型(power injection moulding,PIM)是特殊的成型技术,其结合粉末冶金及传统注射成型的特色,兼具注射成型及烧结2种关键技术[1]。根据不同的粉末类型,将粉末注射成型分为陶瓷注射成型(ceramic injection moulding,CIM)及金属注射成型(metal injection moulding,MIM)[2]。PIM 技术的产生使复杂外观及难成型的零件能实现量产化,提升了粉末冶金的应用范围。在工业发展应用上,MIM技术有广阔的市场,在高科技3C零件、生物医疗器械、汽车零部件、航天器零部件及首饰与机械零件等领域,获得了大量的应用[3-6]。

MIM工艺主要包括将金属粉末与高分子黏结剂混炼成进料、注射成型、脱脂、烧结及后处理加工5个部分[7]。理论上烧结后零件尺寸公差应达到设计要求,后序加工仅对零件表面进行处理,然而在MIM整个工艺过程中难免产生偏差,偏差产生越早,零件最终的尺寸精度、强度偏差越大,也会产生不良变形及外观缺陷。虽然成型零件中出现的某些缺陷可以通过后续的整形、抛光等措施解决,但这会使成型工艺周期延长,不利于零件生产的经济收益。随着计算机辅助工程(computer aided engineering,CAE)技术的成熟,可针对成型过程中出现的各种问题及时纠错,提升零件成型品质,缩短生产周期,降低制造成本[8,9],还可通过现场经验与模拟结果的相辅相成[10,11],将MIM过程进行较大的优化。Moldex 3D是塑料注射成型中模流分析软件,其PIM模块可通过真实三维模拟分析技术[12],帮助MIM开发者处理金属注射零件设计与制造问题。……

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