【《微流道结构辊压成形模具设计案例分析》1400字】

微流道结构辊压成形模具设计案例分析目录TOC\o"1-3"\h\u9420微流道结构辊压成形模具设计案例分析 1158861.1辊压成形模具 1327601.2模具设计 2147461.2.1材料选择 2218231.2.2绝缘处理 252821.2.3传动系统 370941.2.4数字模型 35641.3小结 4结合辊压成形装置的模具实物，研究分析微流道结构辊压模具的设计思路，并利用CATIA软件进行模具的数字模型建立。辊压成形模具辊压成形模具如图2.1所示，模具框架部分由底部的底座和两基座构成，底座和基座直接当作一体进行线切割加工代价比较昂贵，在设计时将底座和基座分开设计，加工成型后通过焊接固定在一起。模具的主体部分是由齿轮和齿条板组成的凸凹模结构。凸模和凹模通过一组齿轮副进行传动，下端齿轮与电机齿轮相互啮合，给齿轮的轴传动的同时，通过轴中部两个齿轮带动齿条板的水平移动。金属箔材通过螺栓连接并定位在齿轮板两端。金属箔材两端有金属压板，通过螺栓连接将箔板固定在凹模模具上，同时与电极相连。为了增加导电性，在箔板与金属压板连接面各垫一片金属铜箔，以保证金属箔版加热的均匀。金属箔版与模具之间铺有聚四氟乙烯和云母板。图2.1微流道结构辊压成形装置（A）凸模（B）凹模模具设计材料选择高温合金可以在高温、复杂的工作环境下工作，具备耐高温、抗氧化、耐腐蚀等特点，即使在900~1000℃左右的高温环境中，也能保持良好的性能，因此选择GH4099作为金属箔板的原材料。电流辅助辊压成形过程中，对GH4099金属箔材进行通电加热后，金属箔材温度会上升至900~1000℃左右。而金属箔材与上下模具的会有大面积的直接接触，模具的温度也会有大幅度地上升。因此模具的选材上需要充分考虑到温度的影响，需要选择高温条件下仍能保持较高的强度、硬度、抗疲劳性能等性能的材料，同时也要考虑到底座焊接固定时候的要求。冷作模具钢Cr12MoV经过热处理后，硬度可以达到50HRC[14]，且可以满足高温条件下的性能要求，符号模具制作的要求。绝缘处理金属箔板辊压时，需要对金属箔板通入脉冲电流进行加热，以达到较高的温度，使辊压过程容易进行，所通入的电流幅值较大。而金属箔材和模具直接接触，因此在凹模上表面（齿条面）以及凸模的外表面等与金属箔板接触的表面绝缘处理。实验时，在电极与模具之间添加云母板，保证辊压过程模具的绝缘性；同时在凸凹模模具表面涂抹一层铁氟龙陶瓷绝缘漆，保证良好的绝缘作用。通过这些绝缘处理措施可以很有效的避免因为模具与电极或金属箔板之间导电的现象，降低尖端放电导致打火花甚至导致金属箔材被烧穿的现象出现的几率。传动系统模具的组成如图2.1所示，模具的传动系统主要包括右端两个齿轮和上下两跟轴。传动系统设计时，要使模具的凹模（图中零件B）上下两组齿轮传递的线速度大小和方向相同，以保证辊压成形过程中模具的正常运动。设计时，使传递转矩的一对外齿轮尺寸相同，凸模（图中零件A）的半径和凹模下面两个齿轮的分度圆半径相同。辊压时，电机的齿轮与外齿轮啮合，上下两根轴的角速度相同，因此传递到凹模上下面的线速度也相同。数字模型结合实际辊压成形模具，根据微流道结构辊压成形过程的特点及要求建立了微流道结构辊压成形的数字模型，如图2.2所示。图2.2微流道结构辊压成形模具模具通过凸模、凹模的啮合运动对金属箔板进行辊压，图2.3展示了凸模和凹模的数字模型及其左视图。（a）凸模（b）凸模左视图（c）凹模（d）凹模左视图图2.3微流道辊压成形模具小结通