粉末注射成形零件的典型应用实例(连载一)

发布时间：2012/6/29 7:30:12

MIM零件的典型应用实例——1997-2011的46个获奖零件简介(连载一)

    美国会属粉末工业联合会(MPIF)每年举办一次粉末冶金零件设计竞赛，从l997年2011年获奖的MIM零件共有46个，从这些获奖的MIM零件，可以看出在北美MIM零件的应用领域，技术发展趋势，这些资料对于从事MIM的生产与技术人员都是十分重要的资源。本刊将以年份为序介绍这46个零件。在46个MIM零件中，医疗/牙科用的零件16外，手动工具／娱乐用的零件10个。
    步枪表尺  生产厂商：Megamet Solid Metals,Inc.；获奖年份：2011；奖项：*；类别：航空与航天/军工。这个获奖零件是运动和军用步枪(诸如，AR-l5，M4及M16型)的表尺。这个零件是用MIM工艺，由镍钢制造的。其特点是公差很精密与几何形状复杂，需要精心设计模具。使用较大孔径时，瞄准具使射手可在183 m以内瞄准标的；和通过将瞄准具向下改变取向与采用较小孔径，可在较大范围内瞄准标的。零件成形密度7.5 g／cm3，烧结态的极限抗拉强度为380 MPa。MIM零件比用熔模铸造生产者可节约成本40％。后续作业只有攻丝与表面渗氮。
    管路末端止动器生产厂商：Kinetics Climax Inc．；获奖年份：2011；奖项：*；类别：医疗/牙科。这个获奖零件是用MIM工艺生产的l 7-4PH不锈钢管路末端止动器。这个形状复杂的，多台面零件是内诊镜外科用的关节式机械肘钉机／剪切机的关节接合的末端一侧面的主要零件。一般成形密度7.7 g/cm3，零件一般的抗拉强度为1 027 MPa，届服强度1 050 MPa，伸长率为6％。和其他任选的设计相比，MIM零件可节约成本25％～30％。
    不锈钢锤生产厂商：Indo-US MIM Tec(P)Ltd；获奖年份2011；奖项：*；类别：手动工具/娱乐。这个获奖零件是17-4PH不锈钢锤，用于Leatherman Tool Group为军事与执法人员及老百姓设计的MUT(多用途工具)。这个零件是用MIM工艺制造的。这种形状复杂的零件可执行MUT的27种功能中的5种功能。成形密度7.5 g/ cm3，极限抗拉强度1 207 MPa，屈服强度400 MPa，热处理后硬度35～40 HRC，伸长率*小6％。后续作业有车二个攻丝孔，时效硬化与用玻璃球喷丸处理及由*终用户进行任选的黑化处理。
    狩猎宽箭头生产厂商：Parmatech Corporation；获奖年份：2011；奖项：大奖；类别：手动工具/娱乐。这个获奖零件是大型比赛的420不锈钢狩猎300XTreem宽箭头，这种箭头是用MIM工艺制造的。在设计上，薄刀刃是成形的精密度与外螺纹所必需的关键性平直度的特征。将零件成形到*终密度7.7 g /cm3，硬度为48～52 HRC。和用不锈钢棒料切削加工的宽箭头相比，MIM箭头可节约成本50％。
    罩杯与盖生产厂商：FloMet LLC；获奖年份：2011；奖项：大奖；类别：医疗/牙科。这个获奖零件是用于具有磁屏蔽能力的声频装置的罩杯与盖。在高功率声频装置领域，这是*次应用这种零件。镍含量高的无磁性材料可屏蔽电磁干扰，防止其他电子设备干扰。尽管为了适合组装，罩杯有四个薄壁，但新盖的设计必须能牢固地安装在杯口上；这是为了防止潮气和/或杂质进入罩杯内，及为了保持对电磁干扰的屏蔽能力。成形到密度8.30 g /cm3。这个零件的极限抗拉强度为580 MPa，屈服强度为220 MPa，伸长率为40％。MIM丁艺替代的制造方法，诸如深拉，铸造及切削加工的都是多个零件组装成的。而MIM工艺将这些零件组合在了一起，从而节约了大量成本，另外还减少了 40％废料损失。
    上弯夹紧安全装置生产厂商：Megamet Solid Metals Inc.；获奖年份：2010；奖项：*；类别：手动工具/娱乐。这个获奖零件是用于l911式45口径手枪的上弯夹紧安全装置。这个形状复杂的l7-4PH不锈钢零件是用MIM工艺生产的，密度为7.6g /cm3。这种零件的传统生产方法是熔模铸造，其需要进行大量的后续切削加工。改用MIM工艺后，缩短了用户的研制周期和大量减低了生产成本，另外还增高了生产率及生产的零件比较一致。这种上弯夹紧安全装置具有以下几种功能：防止触发射击，防止在手枪使用过程中撞针碰撞或伤害射手的手，以及为了舒适可与射手的手掌相互配合。为鉴定零件质量，*终用户列零件进行了10，000次试验。
    梭式T-固定宽头狩猎箭头生产产厂商：Smith Metal Products；获奖年份：2010；奖项：大奖；类别：手动工具/娱乐。这个获奖零件是用MIM工艺制造的17-4PH不锈钢的狩猎箭头——所谓的梭式T-固定宽头箭头。成形的*终密度为7.6 g／cm3。这种很罕见的形状展现了MIM工艺设计技术的进展。考虑过其他方法，但无法大批量生产所需要的几何形状，而且零件原型的价格比MIM零件高许多倍。宽箭头的屈服强度为945 MPa与抗拉强度为l 096 MPa，包头的硬度为36 HRC和刀身的硬度为38 HRC。后续作业只有包头*锋口与刀身前缘要进行*终研磨。
    保险与打开保险转子生产厂商：FloMet LLC；获奖年份：2010；奖项：大奖；类别：航空与航天/军工。这个获奖零件是用于围防部制作爆炸装置用的保险与打开保险的转子。这个零件是用MIM工艺，由316不锈钢制作的，零件的*终密度为7.6 g/cm3。其重要性能有：极限抗拉强度517 MPa，屈服强度172 MPa，伸长率50％，冲击强度l90 J及硬度67HRB。其复杂形状的特征是有许多外球面与斜面。至少有12个功能性特征和表面。在几何学上，是受同心度，外形实际公差控制的。将这个零件组装在罩中，以为爆炸装置提供双级保险。MIM零件替代了锌压铸件，这是因为锌压铸件的力学性能极不一致，难以通过确认试验。

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