美國會(huì)屬粉末工業(yè)聯(lián)合會(huì)(MPIF)每年舉辦一次粉末冶金零件設(shè)計(jì)競賽，從l997年2011年獲獎(jiǎng)的MIM零件共有46個(gè)，從這些獲獎(jiǎng)的MIM零件，可以看出在北美MIM零件的應(yīng)用領(lǐng)域，技術(shù)發(fā)展趨勢，這些資料對(duì)于從事MIM的生產(chǎn)與技術(shù)人員都是十分重要的資源。本刊將以年份為序介紹這46個(gè)零件。在46個(gè)MIM零件中，醫(yī)療/牙科用的零件16外，手動(dòng)工具／娛樂用的零件10個(gè)。
    步槍表尺  生產(chǎn)廠商：Megamet Solid Metals,Inc.；獲獎(jiǎng)年份：2011；獎(jiǎng)項(xiàng)：*；類別：航空與航天/軍工。這個(gè)獲獎(jiǎng)零件是運(yùn)動(dòng)和軍用步槍(諸如，AR-l5，M4及M16型)的表尺。這個(gè)零件是用MIM工藝，由鎳鋼制造的。其特點(diǎn)是公差很精密與幾何形狀復(fù)雜，需要精心設(shè)計(jì)模具。使用較大孔徑時(shí)，瞄準(zhǔn)具使射手可在183 m以內(nèi)瞄準(zhǔn)標(biāo)的；和通過將瞄準(zhǔn)具向下改變?nèi)∠蚺c采用較小孔徑，可在較大范圍內(nèi)瞄準(zhǔn)標(biāo)的。零件成形密度7.5 g／cm3，燒結(jié)態(tài)的極限抗拉強(qiáng)度為380 MPa。MIM零件比用熔模鑄造生產(chǎn)者可節(jié)約成本40％。后續(xù)作業(yè)只有攻絲與表面滲氮。
    管路末端止動(dòng)器 生產(chǎn)廠商：Kinetics Climax Inc．；獲獎(jiǎng)年份：2011；獎(jiǎng)項(xiàng)：*；類別：醫(yī)療/牙科。這個(gè)獲獎(jiǎng)零件是用MIM工藝生產(chǎn)的l 7-4PH不銹鋼管路末端止動(dòng)器。這個(gè)形狀復(fù)雜的，多臺(tái)面零件是內(nèi)診鏡外科用的關(guān)節(jié)式機(jī)械肘釘機(jī)／剪切機(jī)的關(guān)節(jié)接合的末端一側(cè)面的主要零件。一般成形密度7.7 g/cm3，零件一般的抗拉強(qiáng)度為1 027 MPa，屆服強(qiáng)度1 050 MPa，伸長率為6％。和其他任選的設(shè)計(jì)相比，MIM零件可節(jié)約成本25％～30％。
    不銹鋼錘 生產(chǎn)廠商：Indo-US MIM Tec(P)Ltd；獲獎(jiǎng)年份2011；獎(jiǎng)項(xiàng)：*；類別：手動(dòng)工具/娛樂。這個(gè)獲獎(jiǎng)零件是17-4PH不銹鋼錘，用于Leatherman Tool Group為軍事與執(zhí)法人員及老百姓設(shè)計(jì)的MUT(多用途工具)。這個(gè)零件是用MIM工藝制造的。這種形狀復(fù)雜的零件可執(zhí)行MUT的27種功能中的5種功能。成形密度7.5 g/ cm3，極限抗拉強(qiáng)度1 207 MPa，屈服強(qiáng)度400 MPa，熱處理后硬度35～40 HRC，伸長率*小6％。后續(xù)作業(yè)有車二個(gè)攻絲孔，時(shí)效硬化與用玻璃球噴丸處理及由*終用戶進(jìn)行任選的黑化處理。
    狩獵寬箭頭 生產(chǎn)廠商：Parmatech Corporation；獲獎(jiǎng)年份：2011；獎(jiǎng)項(xiàng)：大獎(jiǎng)；類別：手動(dòng)工具/娛樂。這個(gè)獲獎(jiǎng)零件是大型比賽的420不銹鋼狩獵300XTreem寬箭頭，這種箭頭是用MIM工藝制造的。在設(shè)計(jì)上，薄刀刃是成形的精密度與外螺紋所必需的關(guān)鍵性平直度的特征。將零件成形到*終密度7.7 g /cm3，硬度為48～52 HRC。和用不銹鋼棒料切削加工的寬箭頭相比，MIM箭頭可節(jié)約成本50％。
    罩杯與蓋 生產(chǎn)廠商：FloMet LLC；獲獎(jiǎng)年份：2011；獎(jiǎng)項(xiàng)：大獎(jiǎng)；類別：醫(yī)療/牙科。這個(gè)獲獎(jiǎng)零件是用于具有磁屏蔽能力的聲頻裝置的罩杯與蓋。在高功率聲頻裝置領(lǐng)域，這是*次應(yīng)用這種零件。鎳含量高的無磁性材料可屏蔽電磁干擾，防止其他電子設(shè)備干擾。盡管為了適合組裝，罩杯有四個(gè)薄壁，但新蓋的設(shè)計(jì)必須能牢固地安裝在杯口上；這是為了防止潮氣和/或雜質(zhì)進(jìn)入罩杯內(nèi)，及為了保持對(duì)電磁干擾的屏蔽能力。成形到密度8.30 g /cm3。這個(gè)零件的極限抗拉強(qiáng)度為580 MPa，屈服強(qiáng)度為220 MPa，伸長率為40％。MIM丁藝替代的制造方法，諸如深拉，鑄造及切削加工的都是多個(gè)零件組裝成的。而MIM工藝將這些零件組合在了一起，從而節(jié)約了大量成本，另外還減少了 40％廢料損失。
    上彎夾緊安全裝置 生產(chǎn)廠商：Megamet Solid Metals Inc.；獲獎(jiǎng)年份：2010；獎(jiǎng)項(xiàng)：*；類別：手動(dòng)工具/娛樂。這個(gè)獲獎(jiǎng)零件是用于l911式45口徑手槍的上彎夾緊安全裝置。這個(gè)形狀復(fù)雜的l7-4PH不銹鋼零件是用MIM工藝生產(chǎn)的，密度為7.6g /cm3。這種零件的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法是熔模鑄造，其需要進(jìn)行大量的后續(xù)切削加工。改用MIM工藝后，縮短了用戶的研制周期和大量減低了生產(chǎn)成本，另外還增高了生產(chǎn)率及生產(chǎn)的零件比較一致。這種上彎夾緊安全裝置具有以下幾種功能：防止觸發(fā)射擊，防止在手槍使用過程中撞針碰撞或傷害射手的手，以及為了舒適可與射手的手掌相互配合。為鑒定零件質(zhì)量，*終用戶列零件進(jìn)行了10，000次試驗(yàn)。
    梭式T-固定寬頭狩獵箭頭 生產(chǎn)產(chǎn)廠商：Smith Metal Products；獲獎(jiǎng)年份：2010；獎(jiǎng)項(xiàng)：大獎(jiǎng)；類別：手動(dòng)工具/娛樂。這個(gè)獲獎(jiǎng)零件是用MIM工藝制造的17-4PH不銹鋼的狩獵箭頭——所謂的梭式T-固定寬頭箭頭。成形的*終密度為7.6 g／cm3。這種很罕見的形狀展現(xiàn)了MIM工藝設(shè)計(jì)技術(shù)的進(jìn)展。考慮過其他方法，但無法大批量生產(chǎn)所需要的幾何形狀，而且零件原型的價(jià)格比MIM零件高許多倍。寬箭頭的屈服強(qiáng)度為945 MPa與抗拉強(qiáng)度為l 096 MPa，包頭的硬度為36 HRC和刀身的硬度為38 HRC。后續(xù)作業(yè)只有包頭*鋒口與刀身前緣要進(jìn)行*終研磨。
    保險(xiǎn)與打開保險(xiǎn)轉(zhuǎn)子 生產(chǎn)廠商：FloMet LLC；獲獎(jiǎng)年份：2010；獎(jiǎng)項(xiàng)：大獎(jiǎng)；類別：航空與航天/軍工。這個(gè)獲獎(jiǎng)零件是用于圍防部制作爆炸裝置用的保險(xiǎn)與打開保險(xiǎn)的轉(zhuǎn)子。這個(gè)零件是用MIM工藝，由316不銹鋼制作的，零件的*終密度為7.6 g/cm3。其重要性能有：極限抗拉強(qiáng)度517 MPa，屈服強(qiáng)度172 MPa，伸長率50％，沖擊強(qiáng)度l90 J及硬度67HRB。其復(fù)雜形狀的特征是有許多外球面與斜面。至少有12個(gè)功能性特征和表面。在幾何學(xué)上，是受同心度，外形實(shí)際公差控制的。將這個(gè)零件組裝在罩中，以為爆炸裝置提供雙級(jí)保險(xiǎn)。MIM零件替代了鋅壓鑄件，這是因?yàn)殇\壓鑄件的力學(xué)性能極不一致，難以通過確認(rèn)試驗(yàn)。

    [未完待續(xù)]

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