压铸模与其他模具 范建蓓 主编 第六章 粉末冶金模设计新.pptVIP

第三节 粉末冶金模的设计 一.粉末冶金模的种类及基本结构 粉末冶金模的种类很多，应用最广泛的是压模、精整模、锻模。 把粉末压制为压坯所需模具称为压模。粉末 冶金的压制成形主要是指将粉末混合物置于压模 中，通过模冲对粉末体施加压力，使之成形。 精整是在常温下，对烧结后的制品进行再压 制，使其表面产生塑性变形，以校正其尺寸及精 度。所用的模具称为精整模。 二.粉末冶金模主要零件尺寸计算 粉末冶金制品的生产过程一般为混料－成形－烧结－精整（或混压）。 成型模具尺寸的计算步骤为： （1）选定精整方式及精整模具尺寸，根据精整余量确定烧结制品尺寸； （2）根据所选的烧结材料和制造工艺的烧结收缩量，确定压坯尺寸； （3）根据压坯尺寸确定成形模具尺寸。 粉末冶金模的主要零件有凹模、芯棒和模冲。 1.压坯尺寸变化影响因素 造成压坯尺寸变化的主要影响因素来自成形、烧结和精整。 2.工艺参数对压模尺寸的影响 （1）金属粉末的松装密度ρ粉 金属粉末的松装密度直接影响模镗的高度。 （2）压缩比K 压缩比是指粉末被压缩前的体积与压缩后压坯的体积比。 （3）压坯的回弹率e 压坯回弹率的计算公式： （4）烧结收缩率c 一般用压坯在烧结过程中线性收缩量同烧结前的压坯尺寸百分比来表示： （5）精整余量ΔZ 对于尺寸精度要求高和表面粗糙度值要求较小的制品，需要对压制烧结后的压坯进行精整加工。 （6）机械加工余量 机械加工余量是为满足尺寸制品精度和表面粗糙度的需要而预留的辅助加工余量。一般车削加工取1.0~1.5mm，磨削加工取0.05~0.08mm。 （7）复压装模间隙b与复压压下率f 复压压缩的程度常用复压压下率f表示： 3.径向尺寸的计算 模具的尺寸应根据压坯的尺寸要求进行计算，而压坯的尺寸随成形工艺的不同而不同。 （1）当采用常规的压制烧结工艺时。压坯的尺寸应比制品的尺寸减小一个径向回弹量，增加一个径向烧结收缩量。其模具的计算公式为： 凹模内径： 芯棒外径： 孔心距： （2）当需要精整制品时，除考虑径向弹性回弹率、烧结收缩率外，还应留精整余量。其模具计算公式为： 凹模内径： 芯棒外径： 若制品在精整前需进行切削加工，以稳定精整余量，则模具尺寸计算还应考虑机械加工余量。其计算公式为： 凹模内径： 芯棒外径： （3）当需要复压制品，无精整余量，在高度方向却由较大的压下率。 复压凹模内径： 复压芯棒外径： 初压凹模内劲： 初压芯棒外径： （4）模冲内外径的确定 模冲内外径按凹模孔径和芯棒的外径来确定 ，一般采用间隙配合。 模冲与凹模之间的配合间隙采用H6/F5，h6/G6，H7/g6，H8/f7；模冲与芯棒之间的配合采用F6/h5，G6/h5，G7/h6，F7/h6。 （5）凹模外径的确定 单层厚壁凹模： 组合凹模： 4.轴向尺寸的计算 轴向尺寸计算的主要部分是装粉高度，其它高度方向的尺寸，往往由结构上需要来选定，从而确定凹模、芯棒和上下模冲的尺寸。 （1）凹模高度的计算 其中当采用常规的压制烧结工艺时： 当需要进行辅助机械加工时： 当需要复压复烧工艺时： （2）芯棒长度的确定 芯棒上断面应与凹模上断面平或略低一点，便于自动松粉，但也不宜过低；当采用手动模时，芯棒长度可与凹模高度相等；芯棒成型面的长度与凹模高度相等；当采用机动模时，芯棒除了成形面长度外，还应加上根据压制方式、脱模方式和连接方式等具体结构条件来选定的其它长度。 （3）模冲高度的确定 确定模冲高度时，应总合考虑模冲的安装、定位、装粉高度的调节余地，压坯的高度以及脱模移动的距离等，并考虑压模的具体结构。 三.粉末冶金模结构设计 粉末冶金模结构设计顺序为：压坯压制上锻模的选择，补偿装粉的考虑，脱模方式、结构方案的确定，模具尺寸计算，绘制结构总装图。 （一）压坯压制上端面的确定 （二）补偿装粉 三.粉末冶金模典型结构设计 按压制方式压模结构可