刀具静电涂层装置研制及应用
发布时间：2021-06-19 18:00
刀具涂层是改善高效加工切削性能的重要途径。针对目前刀具涂层制备方法存在环境污染严重、沉积设备昂贵、工艺要求高等缺陷,提出开展刀具静电涂层制备与切削性能测试研究,旨在发展经济环保有效的刀具涂层制备方法,并为其奠定基础。主要研究工作如下:1.基于粉末静电喷涂的刀具涂层装置研制根据刀具静电涂层工艺过程要求,拟定了基于粉末静电喷涂刀具涂层装置设计目标,据此对装置各部分进行了设计与构建。经测试,发现所研制装置喷涂电压与距离,送粉、流化及雾化压力精确可调,其中喷涂电压可调范围为0-90kV;喷涂距离可调范围为50mm300mm;送粉、流化及雾化压力可调范围为00.4MPa。满足刀具静电涂层制备要求。2.基于粉末静电喷涂的刀具涂层制备及性能检测在所研制的刀具涂层装置上,进行了刀具涂层制备试验,研究固体润滑剂尺寸、粘接剂种类、粉末比例、送粉压力、喷涂电压对涂层形貌、硬度、厚度以及结合强度的影响。获得了刀具涂层的优化制备工艺参数,即固体润滑剂MoS2尺寸20μm、粘接剂为环氧改性酚醛树脂、粉末比例为3:1、喷涂电压为...
【文章来源】：江苏科技大学江苏省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 刀具涂层国内外研究现状与发展
1.2.1 化学气相沉积
1.2.2 物理气相沉积
1.2.3 静电喷涂
1.3 本文主要研究内容
第2章 基于粉末静电喷涂的刀具涂层装置研制
2.1 粉末静电喷涂理论
2.1.1 粉末静电喷涂的基本原理
2.1.2 充电方式
2.2 粉末静电喷涂工艺流程及影响因素
2.3 刀具静电涂层装置的构成及工作过程
2.3.1 粉末静电喷涂装置
2.3.2 喷涂位置调节装置
2.3.3 工作过程
2.4 基于静电场仿真的粉末静电喷枪优化设计
2.4.1 几何模型
2.4.2 材料属性与边界条件设定
2.4.3 网格划分
2.4.4 结果分析
2.5 喷涂位置调节装置控制系统
2.5.1 控制系统组成
2.5.2 控制系统功能设计
2.5.3 电机控制器选型
2.5.4 控制程序编写
2.6 刀具涂层静电喷涂装置验证
2.6.1 粉末静电喷涂装置验证
2.6.2 喷涂位置调节装置控制系统验证
2.7 本章小结
第3章 基于粉末静电喷涂的刀具涂层制备及性能检测
3.1 制备方案
3.1.1 刀具材料
3.1.2 涂层材料
3.1.2.1 固体润滑剂
3.1.2.2 粘接剂
3.1.3 涂层制备方法与步骤
3.2 性能检测方法与设备
3.2.1 显微硬度
3.2.2 结合强度
3.2.3 涂层厚度
3.2.4 涂层表面形貌及成分分析
3.3 涂层参数对涂层性能的影响
3.3.1 固体润滑剂尺寸对涂层性能的影响
3.3.2 粘接剂种类对涂层性能影响
3.3.3 粉末比例对涂层性能的影响
3.3.4 送粉压力对涂层性能的影响
3.3.5 喷涂电压对涂层性能的影响
3.4 本章小结
第4章 软涂层刀具的切削性能研究
4.1 切削试验方案
4.1.1 软涂层刀具制备
4.1.2 试验条件
4.2 切削试验结果与分析
4.2.1 切削力
4.2.2 切屑形貌
4.3 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文与参加的科研情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高效切削与高完整性加工技术[J]. 刘战强,杨东,王兵. 航空制造技术. 2016(07)
[2]SiO2/EP梯度耐磨复合涂层的制备及其性能研究[J]. 杨帆,冯拉俊,李光照,罗宏,翟哲. 腐蚀科学与防护技术. 2015(05)
[3]摩托车铝轮毂粉末涂装生产工艺[J]. 朱贤忠,陆仕平,吕允刚,何小红. 摩托车技术. 2014(12)
[4]静电雾化技术制备大面积染料敏化太阳能电池[J]. 时方晓,许赞扬,马颖,李春枝,赵倩,高旭,李敬辉. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2014(05)
[5]氧化铝蒸发器返修部位氟树脂涂层防腐蚀技术[J]. 魏安安,范玲玲. 腐蚀与防护. 2014(08)
[6]静电喷涂环氧树脂用于布袋捕集器龙骨防腐[J]. 范毅臣. 石油和化工设备. 2013(06)
[7]浅谈粉末静电喷涂工艺及常见缺陷防治[J]. 程为华,傅昌勇,陈星星,张伦周. 现代涂料与涂装. 2013(01)
[8]静电喷涂制备环氧/Al2O3耐磨涂层的研究[J]. 冯拉俊,申红艳,同培茹. 焊管. 2012(11)
[9]TiAlN涂层高速钢刀具的制备及钻削性能研究[J]. 莫继良,任元,朱旻昊. 中国表面工程. 2010(02)
[10]TiN/TiAlN涂层Ti（C,N）基金属陶瓷刀具的切削性能[J]. 赵立新,郑立允. 金属热处理. 2009(02)
博士论文
[1]WS2-WS2/Ti-TiSiN软硬复合涂层刀具的制备及其性能研究[D]. 李士鹏.山东大学 2015
[2]MoS2/Zr“软”涂层自润滑刀具的研究[D]. 赵金龙.山东大学 2008
硕士论文
[1]固体粉末静电喷涂涂层砂轮磨削加工技术研究[D]. 王晓伟.天津职业技术师范大学 2016
[2]TiN、TiAlN摩擦磨损特性及其涂层刀具、齿轮的性能研究[D]. 韩文强.西南大学 2014
[3]电雾化液滴运行轨迹仿真及沉积实验研究[D]. 李景良.大连理工大学 2013
[4]TiN、TiAIN涂层刀具的切削性能对比研究[D]. 冉春华.西南大学 2013
[5]表面粘结固体润滑涂层摩擦学性能研究[D]. 姚巍.合肥工业大学 2009
[6]静电雾化沉积制备薄膜材料的研究[D]. 毛惠敏.江苏大学 2007
[7]ZrN涂层刀具材料摩擦磨损特性的研究[D]. 牛敏.山东大学 2007
本文编号：3238281
【文章来源】：江苏科技大学江苏省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 刀具涂层国内外研究现状与发展
1.2.1 化学气相沉积
1.2.2 物理气相沉积
1.2.3 静电喷涂
1.3 本文主要研究内容
第2章 基于粉末静电喷涂的刀具涂层装置研制
2.1 粉末静电喷涂理论
2.1.1 粉末静电喷涂的基本原理
2.1.2 充电方式
2.2 粉末静电喷涂工艺流程及影响因素
2.3 刀具静电涂层装置的构成及工作过程
2.3.1 粉末静电喷涂装置
2.3.2 喷涂位置调节装置
2.3.3 工作过程
2.4 基于静电场仿真的粉末静电喷枪优化设计
2.4.1 几何模型
2.4.2 材料属性与边界条件设定
2.4.3 网格划分
2.4.4 结果分析
2.5 喷涂位置调节装置控制系统
2.5.1 控制系统组成
2.5.2 控制系统功能设计
2.5.3 电机控制器选型
2.5.4 控制程序编写
2.6 刀具涂层静电喷涂装置验证
2.6.1 粉末静电喷涂装置验证
2.6.2 喷涂位置调节装置控制系统验证
2.7 本章小结
第3章 基于粉末静电喷涂的刀具涂层制备及性能检测
3.1 制备方案
3.1.1 刀具材料
3.1.2 涂层材料
3.1.2.1 固体润滑剂
3.1.2.2 粘接剂
3.1.3 涂层制备方法与步骤
3.2 性能检测方法与设备
3.2.1 显微硬度
3.2.2 结合强度
3.2.3 涂层厚度
3.2.4 涂层表面形貌及成分分析
3.3 涂层参数对涂层性能的影响
3.3.1 固体润滑剂尺寸对涂层性能的影响
3.3.2 粘接剂种类对涂层性能影响
3.3.3 粉末比例对涂层性能的影响
3.3.4 送粉压力对涂层性能的影响
3.3.5 喷涂电压对涂层性能的影响
3.4 本章小结
第4章 软涂层刀具的切削性能研究
4.1 切削试验方案
4.1.1 软涂层刀具制备
4.1.2 试验条件
4.2 切削试验结果与分析
4.2.1 切削力
4.2.2 切屑形貌
4.3 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文与参加的科研情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高效切削与高完整性加工技术[J]. 刘战强,杨东,王兵. 航空制造技术. 2016(07)
[2]SiO2/EP梯度耐磨复合涂层的制备及其性能研究[J]. 杨帆,冯拉俊,李光照,罗宏,翟哲. 腐蚀科学与防护技术. 2015(05)
[3]摩托车铝轮毂粉末涂装生产工艺[J]. 朱贤忠,陆仕平,吕允刚,何小红. 摩托车技术. 2014(12)
[4]静电雾化技术制备大面积染料敏化太阳能电池[J]. 时方晓,许赞扬,马颖,李春枝,赵倩,高旭,李敬辉. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2014(05)
[5]氧化铝蒸发器返修部位氟树脂涂层防腐蚀技术[J]. 魏安安,范玲玲. 腐蚀与防护. 2014(08)
[6]静电喷涂环氧树脂用于布袋捕集器龙骨防腐[J]. 范毅臣. 石油和化工设备. 2013(06)
[7]浅谈粉末静电喷涂工艺及常见缺陷防治[J]. 程为华,傅昌勇,陈星星,张伦周. 现代涂料与涂装. 2013(01)
[8]静电喷涂制备环氧/Al2O3耐磨涂层的研究[J]. 冯拉俊,申红艳,同培茹. 焊管. 2012(11)
[9]TiAlN涂层高速钢刀具的制备及钻削性能研究[J]. 莫继良,任元,朱旻昊. 中国表面工程. 2010(02)
[10]TiN/TiAlN涂层Ti（C,N）基金属陶瓷刀具的切削性能[J]. 赵立新,郑立允. 金属热处理. 2009(02)
博士论文
[1]WS2-WS2/Ti-TiSiN软硬复合涂层刀具的制备及其性能研究[D]. 李士鹏.山东大学 2015
[2]MoS2/Zr“软”涂层自润滑刀具的研究[D]. 赵金龙.山东大学 2008
硕士论文
[1]固体粉末静电喷涂涂层砂轮磨削加工技术研究[D]. 王晓伟.天津职业技术师范大学 2016
[2]TiN、TiAlN摩擦磨损特性及其涂层刀具、齿轮的性能研究[D]. 韩文强.西南大学 2014
[3]电雾化液滴运行轨迹仿真及沉积实验研究[D]. 李景良.大连理工大学 2013
[4]TiN、TiAIN涂层刀具的切削性能对比研究[D]. 冉春华.西南大学 2013
[5]表面粘结固体润滑涂层摩擦学性能研究[D]. 姚巍.合肥工业大学 2009
[6]静电雾化沉积制备薄膜材料的研究[D]. 毛惠敏.江苏大学 2007
[7]ZrN涂层刀具材料摩擦磨损特性的研究[D]. 牛敏.山东大学 2007
本文编号：3238281
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3238281.html
