微小齿轮金属注射成形收缩机理与模具预控设计方法研究

基本信息
批准号:51775048
项目类别:面上项目
资助金额:65.00
负责人:雷保珍
学科分类:
依托单位:北京联合大学
批准年份:2017
结题年份:2021
起止时间:2018-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:朱祖良,王训伟,张东波,杨继萍,田娥,刘伟,王青云,harald lowe,杨静馨
关键词:
模具设计微小齿轮金属注射成形齿廓误差收缩率
结项摘要

The rapid growth of the market for microelectromechanical product causes a increasing demand for high precision micro gears. Metal injection molding (MIM) has many advantages for the mass production of such gears, but the problems of controlling the forming accuracy are not solved satisfactory. High and anisotropic shrinkage rates during the MIM process are serious obstacle to precision micro gears production. In order to improve the profile accuracy, the proposed project focuses on the process of mixing, injecting, debinding and sintering. Considering the influence of process parameters and injection mold control design on profile accuracy, adopting the simulation, experiment and data mining. To the analysis of the phenomenon of profile shrinkage, we derive the key elements of this effect, establish a mathematical model of the shrinkage of gears with modules between 0.1mm and 1.0mm. Based on shrinkage rate model, one can realize the active design of the necessary mold. This technology will solve the problem of anisotropic shrinkage process of micro gear MIM, so micro gears developing to high-volume, low cost and high precision manufacturing. This provide a needed theoretical support for the industrialization of metal injection molding gear.

微小齿轮的大批量、低成本制造是目前微型机电系统领域急需解决的难题,金属注射成形工艺的出现为其提供了途径,但目前存在的问题是齿形精度难于控制,成为制约微小齿轮大批量生产的瓶颈。为此,本项目以确保齿形精度为核心,以模数为0.1mm-1mm之间的铁镍合金材料为主的微小齿轮为研究对象,围绕金属注射成形的关键工序-混炼、注射、脱脂与烧结,采用模拟仿真、多因素正交实验等方法,从成形工艺参数和注射模具设计两方面,探明影响齿形各向异性收缩特性的关键要素,掌握收缩机理,建立收缩率全方位数学模型,实现对注射模具收缩率的预控设计,从而解决微小齿轮金属注射成形齿形不易控制的难题。本项目的研究成果不仅有利于揭示微小齿轮金属注射成形异向收缩机理,还将为微小齿轮金属注射成形大批量、高精度制造奠定理论基础,具有重要的理论意义和工程应用前景。

项目摘要

本项目针对微小齿轮在金属注射成形过程中的各向异性收缩特性,以提升齿轮成形精度为核心,围绕金属注射成形的关键工序-混炼、注射、脱脂与烧结等展开研究。提出了基于光学三维全齿扫描的测量方法,探明了齿轮在各个方向上的收缩规律,并发现了金属注射成形微小齿轮的缩腰现象;提出了基于模拟仿真、多因素正交实验、神经网络与实际试验相结的方法,探明并厘清影响齿形各向异性收缩特性的关键要素;掌握了收缩机理,建立了基于神经网络算法对微小齿轮收缩率预控的数学模型和软件系统;提出了基于深度学习模具三维点云误差补偿的主动设计方法,为金属注射成形高精度模具设计提供了理论指导。本项目的研究成果为微小齿轮金属注射成形大批量、高精度制造奠定理论基础,具有重要的理论意义和工程应用前景。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

DOI:
发表时间:2018
2

坚果破壳取仁与包装生产线控制系统设计

坚果破壳取仁与包装生产线控制系统设计

DOI:10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.21.004
发表时间:2018
3

五轴联动机床几何误差一次装卡测量方法

五轴联动机床几何误差一次装卡测量方法

DOI:
发表时间:
4

肉苁蓉种子质量评价及药材初加工研究

肉苁蓉种子质量评价及药材初加工研究

DOI:10.11842/wst.2017.02.019
发表时间:2017
5

天津市农民工职业性肌肉骨骼疾患的患病及影响因素分析

天津市农民工职业性肌肉骨骼疾患的患病及影响因素分析

DOI:
发表时间:2019

雷保珍的其他基金

相似国自然基金

1

面向装配的塑料注射模具设计方法研究

批准号:59975032
批准年份:1999
负责人:李德群
学科分类:E0508
资助金额:14.00
项目类别:面上项目
2

金属塑性成形模具表面微观织构的主动设计制造及其摩擦和成形机理研究

批准号:51175233
批准年份:2011
负责人:符永宏
学科分类:E0509
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
3

微米尺度氧化铝微型齿轮的微注射成形研究

批准号:51172018
批准年份:2011
负责人:尹海清
学科分类:E0204
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
4

冲压成形与模具设计的基础理论、计算方法和关键技术

批准号:19832020
批准年份:1998
负责人:胡平
学科分类:A0813
资助金额:100.00
项目类别:重点项目