粉末冶金成形.ppt

压制工艺 1.压机选择 （1） 保证压坯密度均匀 （2）保证压坯精度 （3）压机的压力和行程 （4） 压机的精度 （5） 安全可靠操作方便 2. 压制 （1）装粉 保证有精确的装粉量和装粉均匀 下落式 吸入式 多余式 超满式 不满式 （2）压制 1）压制行程的控制 压制的行程即压下量l ： 压制行程的控制有两种方法： 行程限制法 即严格限制模冲的压下量 压力限制法 （3）脱模 顶出式 下拉式 不等高压坯的装粉和压制 这类压坯要保证密度分布的均匀必须要满足三个要求： 1） 粉末的填装系数相同或相近 ； H粉1 H粉2 1 2 1 2 h压1 h压2 2 压制时压缩比相同或相近 根据压缩比相同的要求，应严格控制各个模冲的压制行程，压制行程可按下式计算： 3 压制速率相同或相近 η-压制速率 因为 是压制的速度v，所以有： 组合模冲压制选择依据 。如以带一个台阶的压坯为例，整体模冲的装粉高度设计如下： 两个高度截面部分的装粉高度应为： h1 h2 如果在允许的范围之内则可以采用整体模冲，否则应采用组合模冲 补偿装粉法 为了保证不同高度截面上的装粉系数相等或相近应采用补偿装粉 h0 h1 h2 h c0 c a b L H1 c1 c H2 L1 L2 Lx1 Lx2 c2 影响压制过程的因素 指影响粉末压缩性能和成形性能以及压坯密度分布的因素 一、粉末性能 1物理性能：硬度、摩擦 2纯度（氧含量） 3粒度及组成 4形状 5松装密度 二、润滑剂 种类和用量 三、压制方式 1加压方式：单、双、摩擦、组合，2保压时间，3振动压制，4磁场压制 （4） 脱模压力的计算 将压坯从模具中顶出的压力，P脱 P剩余-卸压之后压坯所受到的侧压力，其大小为： P剩余=jP侧 j-剩余侧压强与侧压强之比 模具不同m时的j值 m 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.2 2.5 3 4 ∞ j 0.89 0.82 0.76 0.70 0.69 0.67 0.64 0.63 0.61 0.60 0.58 0.56 0.54 0.53 0.50 6.影响密度分布不均匀的因素和改进措施 (1) 压坯密度的分布规律 6.9 7.2 7.3 7.3 7.2 7.0 7.1 7.2 7.1 6.9 6.8 6.7 6.6 6.5 6.4 7.0 6.9 6.8 6.7 6.6 6.5 6.4 (2)压坯上下密度差和高径比的关系 （2-1） 压坯的相对密度ρ应与截面的粉末实际接触面积S和截面面积S截之比有一定的关系，如设： m——系数，也称压缩 因数；由虎克定律： 代人上式得： 两边取对数，则上式变为： 当压制到最大压力时，ρ等于1， 所以得： 则可得： 或 代入（2-1）可得到： （2-2） 根据摩擦力的计算我们可以 得到： 由（2-2）和（2-3）可得到： 则： 如压坯为圆柱体则： （2-3） (2-4) (2-5) (2-6) 由(2-5)和(2-6)得： 可见压坯的上下密度差与压坯的高径比有关，高径比越大则密度差越大，所以在压制等体积压坯时尽可能采用大的直径和低的高度 。 由（2-5）和（2-6） (3)压制方式的影响和选择 1）单向压制 P 压制 脱模、 2）双向压制 P P P 双向压制 后压式双向压制 状态1 状态2 浮动压制 浮动芯棒压制 P 后压压力对密度分布的影响 密 度 % 上端面 中立层 下端面 压力大于初压的后压 压力等于初压的后压 压力小于初压的后压 单向压制 压制方式的判断 1）单向压制 对于铁基粉末压制，当上下密度差不超过4%，可允许单向压制，根据ρ下和ρ上为4%计算，得到K为4，则： 可采用单向压制 2）双向压制 因H双=1/2H单 则： 可采用双向压制，也就是说在同一个K值下双向压制允许的高度可以增加一倍，而在相同的高度下压坯的密度差下降了二分之一，压坯密度更趋于均匀。 3）带芯棒压坯压制方式的选择 对于铁基粉末，K=4，则： 单向压制： 双向压制 摩擦芯棒压制 与普通带芯棒压制相比 当H/T大于4可采用摩擦芯棒压制 3）添加润滑剂 润滑剂作用：降低摩擦系数 添加方式：添加于粉末；模壁润滑 润滑剂种类：硬脂酸、硬脂酸盐、机油、石墨 、石蜡、合成橡胶、聚乙烯醇等 粉末润滑剂名称 成分 熔点/℃ 硬脂酸锌 硬脂酸锂 石蜡 阿克蜡（Acrawax） Kenolube Zn