【作 者】但磊;黃坤蘭;楊屹;楊剛;劉劍
近年來,隨著制造領域中微型化趨勢的不斷發(fā)展,對微型零件的需求量逐漸增加,微型齒輪作為微型機械(micro machine)和微型機電系統(tǒng)(microelectro-mechanical system , MEMS)中重要的傳動部件需求量激增。眾多國內(nèi)外專家學者致力于高質量微型齒輪制造技術的研究,并取得了許多成果。目前,微型齒輪的加工技術主要有LIGA技術[1]、準LIGA技術[2]、微細電火花加工技術[3]等,但均存在一些不足之處:LIGA技術雖然能夠制造出高精度微型齒輪,但是X光源獲取成本高,且需要3D微結構的模板;微細電火花加工技術在加工過程中,由于磨損必須更換導線絲,另外由于導線剛度不足,加工時容易斷裂,降低了微型齒輪的成形精度。微塑性成形技術由于成形工藝簡單,生產(chǎn)成本低,成形件質量好,生產(chǎn)效率高,在微型零件生產(chǎn)中具有廣闊的應用前景[4]。目前,主要的微塑性成形技術包括微擠壓、微沖壓、微模鍛等工藝[5-6]。
本文以TC4鈦合金為坯料,在電場輔助作用下微塑性成形微型齒輪,研究成形溫度對電場輔助塑性成形TC4微型齒輪的影響。
【結 論】
(1)采用電場輔助塑性成形技術成功制備了TC4微型齒輪。研究證明電場輔助塑性成形技術是快速制備高精度鈦合金微型齒輪的有效方法。
?。?)TC4微型齒輪的電場輔助塑性成形過程可以分為三個階段:快速升溫階段,墩粗與填充階段和完全充滿階段。
(3)成形溫度在電場輔助塑性成形TC4微齒輪的過程中產(chǎn)生重要影響,當成形溫度為1200℃時成形出的微型齒輪填充質量最好。
?。?)TC4鈦合金在微型模具中通電熱成形為微型齒輪后,組織形貌由原來的(α+β)雙相等軸組織變成了層狀的魏氏組織。同時齒頂部位的微觀組織在電場、溫度場和力場的藕合作用下多呈短片狀分布,晶粒細化,齒尖邊緣有無畸變的等軸α晶粒生成,晶間β相呈短桿狀均勻地分布在α相晶界上。這對提高微型齒輪的成形精度起到重要的影響。
以下是正文: