LY12铝合金微型齿轮的挤压工艺研究
毕业论文关键词： LY12铝合金 微型齿轮 挤压工艺 工艺性能 力学性能
Title The study on micro-gear extrusion process of LY12 aluminum alloy
Abstract In this paper, LY12 aluminum alloy micro-gears were successfully extruded with modulus of 0.1 and pitch diameters of 1mm at different temperature, passes and lubrication conditions by the Electronic Universal Testing Machine. After micro-gears were mounted, grinded and etched, microstructure can be observed and photographed in GX41 microscope, and hardness can be tested by the Micro Vickers Hardness Tester. Finally, the micro-gears exhibited various performances at different process parameters. The results indicated that: grain size of the central portion is larger than the peripheral portion in micro-gear, the smaller grain size, lower hardness; in terms of process parameters, temperature, passes and lubrication conditions have a certain influence for the micro-gear’s process performance and mechanical properties.
Keywords: LY12 aluminum alloy; Micro-gear; Extrusion process; Process performance; Mechanical properties
目录
1绪论....1
1.2微型齿轮加工技术种类及工艺.2
1.3LY12铝合金的概述....5
1.4本课题研究的意义.....7
1.5本文的主要内容.7
2实验材料与方法8
2.1实验流程.8
2.2实验材料与设备.8
2.3试样制备.9
2.4微型齿轮的挤压10
2.5观察组织11
2.6性能测试11
3实验结果与分析12
3.1微型齿轮的外貌.12
3.2微观组织分析...13
3.3微型齿轮的工艺性能...16
3.4微型齿轮的力学性能（硬度）20
3.5本章小结.24
结论....25
致谢....26
参考文献.....27
1 绪论 随着产品微型化趋势的发展，微电子机械系统（MEMS）越来越被人们所关注,尤其是纳米技术的发展更是带动了 MEMS 的发展。微齿轮是微机电系统的主要零部件，具有体积小，传动紧凑等优点，主要用于传统动力和运动，其应用遍及各个领域，如在航空航天的微纳卫星，现代医学的微创手术以及在微型机械人中实现动力传递和实现运动转换等功能[1]。LY12 合金具有密度小、强度高等优点，对减轻结构自身重量、降低能耗具有重大意义。因此，对 LY12 铝合金微齿轮的加工工艺研究具有极大的商业和应用价值。
1.1 微电子机械系统（MEMS） 1.1.1 微电子机械系统（MEMS）的概述 所谓微电子机械系统，即由特征尺寸在亚微米至毫米范围内的电子和机械元件组成的微器件或微系统，它将传感、处理与执行融为一体，以提供一种或多种特定功能[2]。其具有的特征[3]为：（1）微小但多功能；（2）基于硅微加工技术制造；（3）有IC的优点，但胜过IC；（4）微机械和IC结合可发展为智能化的微系统；（5）其工作是完成能量转化；（6）MEMS 是一个多学科的领域。MEMS 的加工方法有多种，每种方法都有其相应的优缺点，如面微机械加工，光刻深度较大却易损坏，成本高。再一种应用较多的是 LIGA 技术，有很高的深宽比，有较大的力矩，且加工温度低，但却不能和IC相容，难以大规模生产，成本高。MEMS 的使用范围很广，遍及多种专业，如国防上的微型飞机、医疗特定部位诊断、卫星的微型化等。目前商业上每年有 1亿多个MEMS产品。源]自{优尔·~论\文}网·www.youerw.com/ 在未来的十年里，MEMS将逐渐代替现有的半导体产业，成为主流产业。