一种MIM工件烧结方法技术

本申请涉及一种MIM工件烧结方法，其包括以下步骤：获取用户输入的需求信息生成工件性能需求；基于工件性能需求匹配确定满足用户需求信息的工件烧结配方；基于工件烧结配方生成调度检验指令，产人员根据调度检验指令将MIM粉末和粘结剂送检，送检无误后生产人员根据调度检验指令将MIM粉末和粘结剂输送至对应生产设备处；根据工艺流程信息生成设备控制参数和生产控制指令，将设备控制参数发送至生产设备处对生产设备进行参数设置，完成参数设置后将生产控制指令发送至生产设备处使得生产设备按照工艺流程进行MIM工件生产。本申请具有减小烧结收缩和提高尺寸精度的效果。小烧结收缩和提高尺寸精度的效果。小烧结收缩和提高尺寸精度的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种MIM工件烧结方法


[0001]本申请涉及金属粉末烧结的领域，尤其是涉及一种MIM工件烧结方法。

技术介绍

[0002]金属注射成形(简称MIM)是一种从塑料注射成形行业中引伸出来的新型粉末冶金近净成形技术，众所周知，塑料注射成形技术低廉的价格生产各种复杂形状的制品，但塑料制品强度不高，为了改善其性能，可以在塑料中添加金属或陶瓷粉末以得到强度较高、耐磨性好的制品。近年来，这一想法已发展演变为最大限度地提高固体粒子的含量并且在随后的烧结过程中完全除去粘结剂并使成形坯致密化。这种新的粉末冶金成形方法称为金属注射成形。
[0003]金属注射成形的基本工艺步骤是：首先是选取符合MIM要求的金属粉末和粘结剂，然后在一定温度下采用适当的方法将粉末和粘结剂混合成均匀的喂料，经制粒后在注射成形，获得的成形坯经过脱脂处理后烧结致密化成为最终成品。烧结是MIM工艺中的最后一步工序，烧结消除了粉末颗粒之间的孔隙.使得MIM产品达到全致密或接近全致密化。金属注射成形技术中由于采用大量的粘结剂，所以烧结时收缩非常大，其线收缩率一般达到13％－25％，这样就存在一个变形控制和尺寸精度控制的问题。尤其是因为MIM产品大多数是复杂形状的异形件，这个问题显得越发突出，均匀的喂料对于最终烧结产品的尺寸精度和变形控制是一个关键因素。
[0004]选取合适的粘结剂有助于提高尺寸精度和实现变形控制，得到高精度和高均匀性的产品。高的粉末摇实密度可以减小烧结收缩，也有利于烧结过程的进行和尺寸精度控制。但是MIM工件生产企业多是根据用户需求选取固定配方进行配料，生产工艺比较落后，导致成型工件烧结加工过程中变形控制和尺寸精度控制较差。

技术实现思路

[0005]为了解决现有MIM工件生产企业多是根据用户需求选取固定配方进行配料，生产工艺比较落后，导致成型工件烧结加工过程中变形控制和尺寸精度控制较差，本申请提供一种MIM工件烧结方法。
[0006]第一方面，本申请提供一种MIM工件烧结方法，采用如下的技术方案：
[0007]一种MIM工件烧结方法，包括以下步骤：
[0008]获取用户输入的需求信息生成工件性能需求，所述工件性能需求包括使用性能需求和/或工艺性能需求，所述工艺性能需求包括铸造性能需求、锻造性能需求、焊接性能需求、切削性能需求、成型性能需求和热处理工艺性能需求中的一种或多种，所述使用性能需求包括力学性能需求、物理性能需求和化学性能需求的一种多种；
[0009]基于工件性能需求匹配确定满足用户需求信息的工件烧结配方；所述工件烧结配方包括至少一种MIM粉末、至少一种粘结剂以及工艺流程信息；
[0010]基于工件烧结配方生成调度检验指令，生产人员根据调度检验指令将MIM粉末和
粘结剂送检，送检无误后生产人员根据调度检验指令将MIM粉末和粘结剂输送至对应生产设备处；
[0011]根据工艺流程信息生成设备控制参数和生产控制指令，将设备控制参数发送至生产设备处对生产设备进行参数设置，完成参数设置后将生产控制指令发送至生产设备处使得生产设备按照工艺流程进行MIM工件生产。
[0012]优选的，所述将生产控制指令发送至生产设备处使得生产设备按照工艺流程进行MIM工件生产具体包括以下步骤：
[0013]混炼：基于生产控制指令将MIM粉末和粘结剂分批次加入混料生产设备中进行均匀混合得到均匀喂料；
[0014]注射成型：将混炼得到的均匀喂料送入注射装置内，基于生产控制指令注射成型得到所需的工件原胚；
[0015]脱脂烧结：将注射成型得到工件原胚置于烧结炉内，基于生产控制指令控制烧结炉进行脱脂烧结，获得致密的工件。
[0016]优选的，所述基于工件性能需求匹配确定满足用户需求信息的工件烧结配方具体包括以下步骤：
[0017]建立机器学习模型通过历史数据训练得到配方匹配模型；
[0018]基于工件性能需求通过配方匹配模型匹配获得至少一个满足用户需求信息的待选配方；
[0019]对各个待选配方基于粉末摇实度、原料成本以及工件性能进行综合评分计算；
[0020]选取综合评分最优的待选配方作为工件烧结配方。
[0021]优选的，所述对各个待选配方基于粉末摇实度、原料成本以及工件性能进行综合评分计算具体包括以下步骤：
[0022]对各个待选配方的MIM粉末进行建模模拟摇匀过程生成模拟数据，根据模拟数据通过预设置理想摇实度计算公式计算各个待选配方的摇实度A；
[0023]接驳供应链平台实时获取原料行情数据，通过预设置原料成本计算公式计算各个待选配方的原料成本B；
[0024]获取各个待选配方的工件性能参数，通过预设置的工件性能计算公式计算各个待选配方的性能评分C；
[0025]根据各个待选配方的摇实度A、原料成本B和性能评分C通过预设置的综合评分计算公式计算各个待选配方的综合评分。
[0026]优选的，所述对各个待选配方的MIM粉末进行建模模拟摇匀过程生成模拟数据，根据模拟数据通过预设置理想摇实度计算公式计算各个待选配方的摇实度A具体包括以下步骤：
[0027]确定各个待选配方的MIM粉末的规格信息，基于各个待选配方的历史数据信息判断MIM粉末是否存在固定形状；
[0028]若存在，则直接对该MIM粉末的进行建模生成该MIM粉末的个体模型；
[0029]若不存在，则基于MIM粉末的规格信息随机生成若干个异体模型，且若干个所述异体模型体积一致形状不同；
[0030]对各个待选配方选取标准数量的MIM粉末模型进行摇匀仿真模拟，且同一待选配
方中各种MIM粉末模型数量基于其在配方中的成分占比确定；基于最小树算法构建理想摇匀场景确定理想摇匀体积；
[0031]基于各个待选配方中各类型MIM粉末模型数量和规格，确定各个待选配方的MIM粉末模型总体积，通过预设置理想摇实度计算公式计算各个待选配方的摇实度A；所述预设置理想摇实度计算公式：其中A
i
为第i个待选配方的理想摇实度，t
i
为第i个待选配方的MIM粉末模型总体积，T
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为第i个待选配方的理想摇匀体积。
[0032]优选的，所述基于最小树算法构建理想摇匀场景还包括在理想摇匀场景中各个MIM粉末模型接触点稳定粘结。
[0033]优选的，所述接驳供应链平台实时获取原料行情数据，通过预设置原料成本计算公式计算各个待选配方的原料成本B具体包括以下步骤：
[0034]接驳供应链平台实时获取获取各个待选配方原料供应单价信息；
[0035]获取生产计划确定工件生产数量进而确定各个待选配方的各类MIM粉末需求数量，实时获取企业位置信息上传至供应链平台获取运费信息；
[0036]通过预设置的原料成本计算公式计算各个待选配方的原料成本B，所述原料成本计算公式具体为：其中B
i
为第i个待选配方的原料成本，n为第i个待选配方的MIM粉末种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MIM工件烧结方法，其特征在于，包括以下步骤：获取用户输入的需求信息生成工件性能需求，所述工件性能需求包括使用性能需求和/或工艺性能需求，所述工艺性能需求包括铸造性能需求、锻造性能需求、焊接性能需求、切削性能需求、成型性能需求和热处理工艺性能需求中的一种或多种，所述使用性能需求包括力学性能需求、物理性能需求和化学性能需求的一种多种；基于工件性能需求匹配确定满足用户需求信息的工件烧结配方；所述工件烧结配方包括至少一种MIM粉末、至少一种粘结剂以及工艺流程信息；基于工件烧结配方生成调度检验指令，生产人员根据调度检验指令将MIM粉末和粘结剂送检，送检无误后生产人员根据调度检验指令将MIM粉末和粘结剂输送至对应生产设备处；根据工艺流程信息生成设备控制参数和生产控制指令，将设备控制参数发送至生产设备处对生产设备进行参数设置，完成参数设置后将生产控制指令发送至生产设备处使得生产设备按照工艺流程进行MIM工件生产。2.根据权利要求1所述的一种MIM工件烧结方法，其特征在于，所述将生产控制指令发送至生产设备处使得生产设备按照工艺流程进行MIM工件生产具体包括以下步骤：混炼：基于生产控制指令将MIM粉末和粘结剂分批次加入混料生产设备中进行均匀混合得到均匀喂料；注射成型：将混炼得到的均匀喂料送入注射装置内，基于生产控制指令注射成型得到所需的工件原胚；脱脂烧结：将注射成型得到工件原胚置于烧结炉内，基于生产控制指令控制烧结炉进行脱脂烧结，获得致密的工件。3.根据权利要求1所述的一种MIM工件烧结方法，其特征在于，所述基于工件性能需求匹配确定满足用户需求信息的工件烧结配方具体包括以下步骤：建立机器学习模型通过历史数据训练得到配方匹配模型；基于工件性能需求通过配方匹配模型匹配获得至少一个满足用户需求信息的待选配方；对各个待选配方基于粉末摇实度、原料成本以及工件性能进行综合评分计算；选取综合评分最优的待选配方作为工件烧结配方。4.根据权利要求3所述的一种MIM工件烧结方法，其特征在于，所述对各个待选配方基于粉末摇实度、原料成本以及工件性能进行综合评分计算具体包括以下步骤：对各个待选配方的MIM粉末进行建模模拟摇匀过程生成模拟数据，根据模拟数据通过预设置理想摇实度计算公式计算各个待选配方的摇实度A；接驳供应链平台实时获取原料行情数据，通过预设置原料成本计算公式计算各个待选配方的原料成本B；获取各个待选配方的工件性能参数，通过预设置的工件性能计算公式计算各个待选配方的性能评分C；根据各个待选配方的摇实度A、原料成本B和性能评分C通过预设置的综合评分计算公式计算各个待选配方的综合评分。5.根据权利要求4所述的一种MIM工件烧结方法，其特征在于，所述对各个待选配方的
MIM粉末进行建模模拟摇匀过程生成模拟数据，根据模拟数据通过预设置理想摇实度计算公式计算各个待选配方的摇实度A具体包括以下步骤：确定各个待选配方的MIM粉末的规格信息，基于各个待选配方...

【专利技术属性】
技术研发人员：范振洋，尹学荣，徐文炯，
申请(专利权)人：苏州中耀科技有限公司，
类型：发明
国别省市：