粉體成形模具設計課件

1、課程設計目的課程設計目的: 通過通過粉體成形模具課程設計粉體成形模具課程設計初步掌握初步掌握粉體壓制工藝設計和模具結構設計的方法和步驟。把已學粉體壓制工藝設計和模具結構設計的方法和步驟。把已學的各門專業(yè)課程基礎理論綜合的應用在模具的計算過程中的各門專業(yè)課程基礎理論綜合的應用在模具的計算過程中去。培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力。去。培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力。設計內(nèi)容、技術條件和要求設計內(nèi)容、技術條件和要求:設計完成制件沖壓工序中老師指定的某套模具；確定模具設計完成制件沖壓工序中老師指定的某套模具；確定模具結構方案，工作部分零件設計，卸料零件設計，推（頂）結構方案，工作部分零件設計，卸料零件設計

2、，推（頂）件零件的設計，定位零件的設計，連接零件的設計；畫模件零件的設計，定位零件的設計，連接零件的設計；畫模具總裝圖，具總裝圖， 畫模具零件圖；編制模具設計說明書。畫模具零件圖；編制模具設計說明書。時間進度安排時間進度安排1）模具結構設計）模具結構設計 2.5天天2）模具零件設計）模具零件設計 2天天4）畫模具總裝圖）畫模具總裝圖 2天天5）畫模具零件圖）畫模具零件圖 2天天6）編制設計說明書）編制設計說明書 1天天參考資料1、印紅羽主編。粉末冶金模具設計手冊(第2版)，機械工業(yè)出版社，2002年出版2、熊春林。粉體材料成形設備與模具設計，化工工業(yè)出版社 ，2007年出版 粉體成形工藝有如下

3、特點：粉體成形工藝有如下特點： 1.1.可制取多組元材料可制取多組元材料: : 采用混料方法，材料成分均勻，燒結溫度低于熔煉溫度，集體金屬采用混料方法，材料成分均勻，燒結溫度低于熔煉溫度，集體金屬 不融化，防止了密度偏析。不融化，防止了密度偏析。 2.2.可制取多孔材料可制取多孔材料: : 通過控制粉末粒度和顆粒形狀、成形壓力及燒結工藝，可獲得預定通過控制粉末粒度和顆粒形狀、成形壓力及燒結工藝，可獲得預定 的孔隙大小及孔隙度的多孔材料。的孔隙大小及孔隙度的多孔材料。 3 3. .是一種精密的少、無切削加工方法是一種精密的少、無切削加工方法: : 采用粉體成形方法制造的零件，無需或只需少量的切削

4、加工。采用粉體成形方法制造的零件，無需或只需少量的切削加工。一一. .粉體成形制坯成形方法和特點粉體成形制坯成形方法和特點（1 1）粉末的制造方法通常分兩大類：）粉末的制造方法通常分兩大類：物理化學法和機械粉碎法。物理化學法和機械粉碎法。傳統(tǒng)的粉體制備工藝就是機械破碎法，生產(chǎn)量大，成本低，但雜質(zhì)混入不可避免。隨著先進陶瓷的發(fā)展，各種反應合成法得以應用，優(yōu)點是純度高、粒度小、成分均勻，但成本高。（2 2）粉末的混合：）粉末的混合：是指將粉末及添加劑等混合及其他預處理，如摻加是指將粉末及添加劑等混合及其他預處理，如摻加成形劑、增塑劑制粒、烘干、過篩等。成形劑、增塑劑制粒、烘干、過篩等。1.1.制粉

5、和粉末的混合：制粉和粉末的混合：2.2.壓制成形壓制成形 壓制成形壓制成形是將粉末或混合料裝入粉體成形模（簡稱壓模）是將粉末或混合料裝入粉體成形模（簡稱壓模）內(nèi)，在模沖壓力的作用下，對粉末施加壓力，再卸壓脫模，內(nèi)，在模沖壓力的作用下，對粉末施加壓力，再卸壓脫模，從而得到具有一定尺寸、形狀、密度和強度的壓坯。從而得到具有一定尺寸、形狀、密度和強度的壓坯。 壓制過程壓制過程包括稱粉、裝粉、壓制和脫模等。包括稱粉、裝粉、壓制和脫模等。1 1）容積法）容積法 在自動或半自動壓機上采用容積法稱粉，靠凹模型腔容積來確定在自動或半自動壓機上采用容積法稱粉，靠凹模型腔容積來確定裝粉量：裝粉量： 2 2）質(zhì)量法

6、）質(zhì)量法 手工用天平稱量：手工用天平稱量： （1 1）稱粉）稱粉: : 為了保證壓坯有一定的密度需要粉末質(zhì)量一定，這個粉末質(zhì)量稱為了保證壓坯有一定的密度需要粉末質(zhì)量一定，這個粉末質(zhì)量稱為壓坯的質(zhì)量。為壓坯的質(zhì)量。mV凹粉mVK坯坯（2 2）裝粉）裝粉 裝粉對壓坯的尺寸、密度均勻性、同軸度和形狀的完裝粉對壓坯的尺寸、密度均勻性、同軸度和形狀的完整等有直接影響。整等有直接影響。（3 3）壓制和脫模）壓制和脫模 常見的粉體成形模壓制和脫模方式有如下幾種，可根據(jù)制品外徑D、高度h和壁厚 的比例，結合生產(chǎn)時間條件進行選擇。序號序號1單向壓制單向壓制壓制方式壓制方式脫模方式脫模方式推出式推出式裝粉方式裝粉

7、方式落入法或吸入法落入法或吸入法使用范圍使用范圍/3/1hh D；序號序號2雙向壓制雙向壓制壓制方式壓制方式脫模方式脫模方式推出式推出式裝粉方式裝粉方式落入法或吸入法落入法或吸入法使用范圍使用范圍/3/1hh D；1 1序號序號3浮動壓制浮動壓制壓制方式壓制方式脫模方式脫模方式推出式推出式裝粉方式裝粉方式落入法或吸入法落入法或吸入法使用范圍使用范圍/3/2hh D；4 4；油缸推動下模沖，把制件推出陰模。油缸推動下模沖，把制件推出陰模。序號序號4浮動壓制浮動壓制壓制方式壓制方式脫模方式脫模方式拉下式拉下式裝粉方式裝粉方式 零腔裝粉法零腔裝粉法使用范圍使用范圍/3/2hh D；4 4；拉動中間帶

8、彈簧的拉桿，陰模向下運動，制件被架在墊拉動中間帶彈簧的拉桿，陰模向下運動，制件被架在墊板上的下模沖推出。板上的下模沖推出。3.3.燒結燒結 燒結是將粉體成形壓坯在低于其基體材料熔點的溫度下進行加熱，粉末顆粒直接產(chǎn)生原子還原、擴散、固溶、化合與熔接、溶解和再結晶等物理化學過程，致使壓坯收縮并強化。4.4.后處理后處理 1.1.壓坯形狀分類壓坯形狀分類 二二. .粉體成形制品結構工藝性粉體成形制品結構工藝性柱狀、筒狀、板狀柱狀、筒狀、板狀帶外凸緣或內(nèi)凸緣帶外凸緣或內(nèi)凸緣2.2.壓坯形狀的工藝性設計壓坯形狀的工藝性設計 壓坯形狀設計時應考慮以下幾個方面：壓坯形狀設計時應考慮以下幾個方面：（1 1）使

9、粉末均勻充滿模膛的各個部分）使粉末均勻充滿模膛的各個部分 在壓制過程中，粉末幾乎不產(chǎn)生橫向移動，應避免粉末制品的壁在壓制過程中，粉末幾乎不產(chǎn)生橫向移動，應避免粉末制品的壁厚過小、壁厚急劇變化和尖角等。厚過小、壁厚急劇變化和尖角等。（2 2）壓坯形狀應便于壓制）壓坯形狀應便于壓制 一般壓制成型都是沿壓坯的軸向進行的，制品中的孔、槽、一般壓制成型都是沿壓坯的軸向進行的，制品中的孔、槽、螺紋和倒錐，通常是不能壓制成形的。螺紋和倒錐，通常是不能壓制成形的。3.3.壓模精度設計壓模精度設計（1 1）壓模的尺寸精度）壓模的尺寸精度 壓模徑向尺寸主要受模具尺寸精度的影響；軸向尺寸主要受壓機動作、壓機本身精度

10、、裝粉精度的影響。大致可分為粗、中、精三級。（2 2）壓坯的位置精度）壓坯的位置精度 常見的粉末制品的位置精度有同軸度、平行度、垂直度和徑向跳動度等。4.4.壓坯密度設計壓坯密度設計 粉末制品密度可分為四類。1.1.基本結構：基本結構： 粉末成形壓機一般應滿足如下要求：壓制力（上模沖裝置）、粉末成形壓機一般應滿足如下要求：壓制力（上模沖裝置）、送料系統(tǒng)（裝料機構）、成形和脫出行程、脫出力（下模沖及芯送料系統(tǒng)（裝料機構）、成形和脫出行程、脫出力（下模沖及芯棒動作裝置）等因素對設備的要求。棒動作裝置）等因素對設備的要求。一一. .壓機的基本結構和分類壓機的基本結構和分類裝粉壓制脫模裝粉壓制脫模裝粉

11、壓制脫模1.1.壓制壓力計算：壓制壓力計算： 壓制時，壓制壓力的主要消耗有靜壓力和外摩擦力兩部壓制時，壓制壓力的主要消耗有靜壓力和外摩擦力兩部分分。（1 1）靜壓力）靜壓力F1 當壓坯各處的壓力和密度均勻分布，并且不考慮粉檔與模壁之當壓坯各處的壓力和密度均勻分布，并且不考慮粉檔與模壁之間的摩擦阻力模具變形阻力時，粉末體本身變形和致密所需要的力。間的摩擦阻力模具變形阻力時，粉末體本身變形和致密所需要的力。2.2.壓機分類：壓機分類： 按傳統(tǒng)機構可分為：按傳統(tǒng)機構可分為：液壓式壓機和機械式壓機兩類。液壓式壓機和機械式壓機兩類。 按模具操作方式可分為：按模具操作方式可分為：下模沖固定式壓機、凹模固定

12、式壓機和上下模沖固定式壓機、凹模固定式壓機和上模沖固定式壓機三大類。模沖固定式壓機三大類。 按模沖動作方式可分為：按模沖動作方式可分為：上模沖單向壓制壓機、下模沖單向壓制壓上模沖單向壓制壓機、下模沖單向壓制壓機、雙向壓制壓機、多模沖壓制壓機和模沖回轉壓制壓機等五大類。機、雙向壓制壓機、多模沖壓制壓機和模沖回轉壓制壓機等五大類。 在選用時，要考慮的因素主要有壓制壓力、脫模壓力、工作臺面尺在選用時，要考慮的因素主要有壓制壓力、脫模壓力、工作臺面尺寸和行程等因素。寸和行程等因素。二二. .壓機參數(shù)的確定壓機參數(shù)的確定（2 2）外摩擦力）外摩擦力F2 用來克服粉末顆粒與模壁之間的摩擦力即為壓力損失，稱

13、用來克服粉末顆粒與模壁之間的摩擦力即為壓力損失，稱為外摩擦力。為外摩擦力。 壓制過程中的總壓力壓制過程中的總壓力F總為：總為： F總總= =F1 1+ +F2 2 也可按下式計算：也可按下式計算： F總總=pS 式中式中 p單位壓制壓力單位壓制壓力（Mpa）；）；陶瓷粉的成型壓力一般不到200MPa,而金屬粉的成型壓力有的高達600-800MPa S壓坯受壓的橫截面積壓坯受壓的橫截面積（mm2）。）。（2 2）外摩擦力）外摩擦力F2 壓坯壓制時模壁摩擦力可按下式計算：壓坯壓制時模壁摩擦力可按下式計算： F2=f動動p側側S側側 式中式中 f側側粉末與模壁的摩擦因數(shù)；粉末與模壁的摩擦因數(shù)； p側

14、側單位壓制壓力單位壓制壓力（Mpa），）， ， 為壓坯泊松比為壓坯泊松比； S側側粉末與模壁接觸面積粉末與模壁接觸面積（mm2）。）。 正常壓制時，摩擦力正常壓制時，摩擦力F2 2占總壓力占總壓力F總總的比例不得大于的比例不得大于20%20%，否則壓坯密度不均勻性會變得較嚴重。否則壓坯密度不均勻性會變得較嚴重。=1-pp側2.2.脫模力計算脫模力計算 將壓坯從凹模內(nèi)脫出時所需的力稱為脫模力。脫模力與壓制壓力、粉將壓坯從凹模內(nèi)脫出時所需的力稱為脫模力。脫模力與壓制壓力、粉末性能、壓坯的密度、側面面積和尺寸，以及壓模的潤滑劑有關。末性能、壓坯的密度、側面面積和尺寸，以及壓模的潤滑劑有關。 脫模力按

15、下式計算：脫模力按下式計算： F脫脫=f靜靜p側剩側剩S側側 式中 f靜靜粉末與模壁靜摩擦因數(shù)；粉末與模壁靜摩擦因數(shù)； S側側粉末與模壁接觸面積（粉末與模壁接觸面積（mm2 2）；）； p側剩側剩壓制壓力除去后壓坯側壁受到的壓強，即剩余側壓強壓制壓力除去后壓坯側壁受到的壓強，即剩余側壓強( (Mpa) ) 剩余側壓強可按下式計算：剩余側壓強可按下式計算：式中式中 j剩余側壓強與側壓強之比，取決于凹模剛度剩余側壓強與側壓強之比，取決于凹模剛度m（凹模外徑與（凹模外徑與 內(nèi)徑之比），查表粉末冶金模具設計手冊內(nèi)徑之比），查表粉末冶金模具設計手冊( (第第2 2版版) ) 表表3-13-1； 壓坯側壓

16、系數(shù)，是側壓強與單位壓制壓力的比值，壓坯側壓系數(shù)，是側壓強與單位壓制壓力的比值， 致密材料的側壓系數(shù)，查粉末冶金模具設計手冊致密材料的側壓系數(shù)，查粉末冶金模具設計手冊( (第第2 2版版) ) 表表3-2 3-2 ； 壓坯的相對密度，則壓坯的相對密度，則 。0相0= 相/(1)3.3.壓力中心壓力中心 壓坯壓制過程中所受壓力的合力作用點就是壓坯的壓力中心。其壓坯壓制過程中所受壓力的合力作用點就是壓坯的壓力中心。其計算方法與冷沖模的壓力中心計算方法類似。計算方法與冷沖模的壓力中心計算方法類似。4.4.壓機選用原則壓機選用原則（1 1）總壓制壓力：）總壓制壓力： 選用壓機時，要使壓機的額定壓制力大

17、于壓坯所需的總壓制力。選用壓機時，要使壓機的額定壓制力大于壓坯所需的總壓制力。 F額額= =KF總總 式中式中 K安全系數(shù)，通常取安全系數(shù)，通常取1.15-1.501.15-1.50（2 2）脫模力：）脫模力： 選用壓機時，必須使下缸的頂出力（或拉下力）大于壓坯所需要選用壓機時，必須使下缸的頂出力（或拉下力）大于壓坯所需要的脫模力。的脫模力。（3 3）行程和工作臺面尺寸：）行程和工作臺面尺寸： 上模沖壓行程可按下式計算：上模沖壓行程可按下式計算：H=h1+h2 粉末松裝高度：粉末松裝高度：H粉粉= =h2+ +h坯坯= =Kh坯坯 h2 2=(=(K-1)-1)h坯坯 壓機推出或拉下的脫模行程

18、壓機推出或拉下的脫模行程H脫脫必須大于裝粉高度必須大于裝粉高度H粉粉，保證脫模要求：，保證脫模要求： H脫脫H粉粉=Kh坯坯=（2.2-3）h坯坯 粉粉體成形模體成形模的種類很多，應用最廣的種類很多，應用最廣泛的是泛的是壓模壓模、精整模。、精整模。 把粉末壓制為壓坯所需模具稱為把粉末壓制為壓坯所需模具稱為壓壓模模。壓制成形主要是指將粉末混合物。壓制成形主要是指將粉末混合物置于壓模中，通過模沖對粉末體施加置于壓模中，通過模沖對粉末體施加壓力，使之成形。壓力，使之成形。 精整是在常溫下，對燒結后的制品精整是在常溫下，對燒結后的制品進行再壓制，使其表面產(chǎn)生塑性變形，進行再壓制，使其表面產(chǎn)生塑性變形，

19、以校正其尺寸及精度。所用的模具稱以校正其尺寸及精度。所用的模具稱為精整模。為精整模。一一. .粉體成形模的種類及基本結構粉體成形模的種類及基本結構表表1 1成形模具結構分類成形模具結構分類二成形模具結構設計原則二成形模具結構設計原則 1)陰模型腔內(nèi)各個部位都必須可靠地充填以數(shù)量精確的粉末；陰模型腔內(nèi)各個部位都必須可靠地充填以數(shù)量精確的粉末； 2)壓坯內(nèi)的密度分布應盡量均一；壓坯內(nèi)的密度分布應盡量均一； 3) 陰模型腔內(nèi)各處的粉體應同時進行密實。密實粉體僅只很微量向側向陰模型腔內(nèi)各處的粉體應同時進行密實。密實粉體僅只很微量向側向移動；移動； 4)必須將壓坯完好地從成形的模具中脫出；必須將壓坯完好

20、地從成形的模具中脫出； 5)對模具零件的所有必要的動作都必須進行適當控制，而且必須能以足對模具零件的所有必要的動作都必須進行適當控制，而且必須能以足夠高的精度進行重復；夠高的精度進行重復； 6)模具的模沖要盡量少；模具的模沖要盡量少； 7)在壓制過程中，模沖與陰?；蛐景?，間隙合適，不得相互卡??；在壓制過程中，模沖與陰?；蛐景?，間隙合適，不得相互卡??； 8)在壓制過程中，所有模具零件都必須能承受施加于其上的載荷。所有在壓制過程中，所有模具零件都必須能承受施加于其上的載荷。所有模具零件都必須盡量耐磨，而且應具有最高的可預期壽命；模具零件都必須盡量耐磨，而且應具有最高的可預期壽命； 9)模具的所有功

21、能都必須能最好地利用壓機的相應功能。模具的所有功能都必須能最好地利用壓機的相應功能。 10)模具的設計應便于組裝和安裝在壓機上，以將組裝時間縮短到最短；模具的設計應便于組裝和安裝在壓機上，以將組裝時間縮短到最短； 11)磨損的模具零件應盡量容易更換，以將停工時間縮小到最短；磨損的模具零件應盡量容易更換，以將停工時間縮小到最短； 12)就預期的模具使用壽命和生產(chǎn)的壓坯數(shù)量而言，模具的制造成本必須就預期的模具使用壽命和生產(chǎn)的壓坯數(shù)量而言，模具的制造成本必須合理。合理。 三成形模具結構設計依據(jù)三成形模具結構設計依據(jù)1) 成形的工藝性，確定壓坯的形狀、精度和粗糙度；成形的工藝性，確定壓坯的形狀、精度和

22、粗糙度； 2)由生產(chǎn)批量及設備，確定生產(chǎn)方式；由生產(chǎn)批量及設備，確定生產(chǎn)方式； 3) 由壓坯的形狀和對密度均勻性的要求確定壓制方式；由壓坯的形狀和對密度均勻性的要求確定壓制方式； 4)由壓制壓力、脫模力、壓制脫模行程、工作臺面積由壓制壓力、脫模力、壓制脫模行程、工作臺面積及模具特殊動作的需要等，確定采用的壓機型號及規(guī)及模具特殊動作的需要等，確定采用的壓機型號及規(guī)格，并選擇合適原模架。格，并選擇合適原模架。四成形模具結構設計需要考慮的幾個問題四成形模具結構設計需要考慮的幾個問題1）主要零件的連接方式，特別是陰模、芯棒、上下模沖，）主要零件的連接方式，特別是陰模、芯棒、上下模沖，要求安全可靠、安裝

23、和拆卸方便，結構簡單；要求安全可靠、安裝和拆卸方便，結構簡單； 2）浮動結構。根據(jù)壓制方式和移粉的要求，陰模、芯棒和）浮動結構。根據(jù)壓制方式和移粉的要求，陰模、芯棒和上下模沖浮動，浮動力可由彈簧、摩擦、氣動和液壓產(chǎn)上下模沖浮動，浮動力可由彈簧、摩擦、氣動和液壓產(chǎn)生；生； 3）脫模復位機構。壓坯的形狀和壓機具有的動作決定。脫）脫模復位機構。壓坯的形狀和壓機具有的動作決定。脫模和復位一般由同一結構完成。保證壓坯完好，動作準模和復位一般由同一結構完成。保證壓坯完好，動作準確可靠，復位準確；確可靠，復位準確； 4）調(diào)節(jié)裝粉機構。裝粉型腔深淺的調(diào)節(jié)，易操作，能微調(diào)。）調(diào)節(jié)裝粉機構。裝粉型腔深淺的調(diào)節(jié)，易

24、操作，能微調(diào)。五成形模具結構設計步驟五成形模具結構設計步驟三.粉末成形模結構設計 粉末成形模結構設計順序為：壓坯壓制上端面的選擇，補償裝粉的考慮，脫模方式、結構方案的確定，模具尺寸計算，繪制結構總裝圖。壓制方式的確定 脫模方式的確定 模架類型及模具結構方案的確定 計算裝粉高度和模具軸向尺寸 計算陰模、芯棒和模沖的徑向尺寸 繪制結構裝配總圖及零件圖 壓坯壓制上端面的確定三.粉末成形模結構設計（一）壓坯壓制上端面的確定（二）壓制方式的選擇（二）壓制方式的選擇按壓制方式壓模結構可分為單向壓模、雙向壓模、摩擦芯棒壓模按壓制方式壓模結構可分為單向壓模、雙向壓模、摩擦芯棒壓模和組合壓模。和組合壓模。1.單

25、向壓模單向壓模 單向壓模在壓制過程中，相對于凹模運動的只有一個模沖，單向壓模在壓制過程中，相對于凹模運動的只有一個模沖，或是上模沖或是下模沖?；蚴巧夏_或是下模沖。 這種壓模一般用來生產(chǎn)高度這種壓模一般用來生產(chǎn)高度不大、形狀簡單的粉末冶金制品，不大、形狀簡單的粉末冶金制品，有單向手動壓模和單向機動壓模。有單向手動壓模和單向機動壓模。2.雙向壓模 當實體類壓坯的高徑比h/D1或管套類壓坯的高度與壁厚之比h/3時，應采用雙向壓模。有手動雙向壓模和機動雙向壓模之分。（三）浮動裝置結構設計1.彈簧浮動裝置 彈簧的浮動力是變化的，即圓柱彈簧每圈的變形量越大，浮動壓力越大。所以，考慮彈簧設計時，圈數(shù)盡量多

26、些，以免浮動壓力誤差過大。彈簧浮動的優(yōu)點是結構簡單，調(diào)整方便，所以應用范圍很廣。2.氣壓浮動裝置 與彈簧浮動相比，氣壓浮動具有工作可靠平穩(wěn)而耐用、壓力恒定，調(diào)整方便等優(yōu)點；與液壓浮動相比，清潔并且密封要求簡單。（四）脫模復位裝置結構設計1.帶下缸壓機的脫模復位機構 壓機帶有下缸的脫模復位機構，可以設計成凹模拉下式脫模然后凹模上升復位，在拉下式模具中多采用拉下凹模脫出壓坯。而在固定凹?；驈椈筛影寄Ｖ?，多采用下模沖推出壓坯。2.無下頂缸的脫模復位機構 無下頂缸壓機的自動壓模、脫模是借助壓機上缸塞或上模向上回升時帶動下模沖推出壓坯的，復位是借助彈簧或自重使下模沖下落復位的。( (五五) ) 成形模

27、具結構方案成形模具結構方案普通成形模結構基本方案示例 類柱狀壓坯類柱狀壓坯 （六）粉末成形模主要零部件的設計1、工作零件設計凹模 凹模是重要的工作零件，其結構按制品外形及其成形特點，常用的有三種：整體模、拼模和可拆模。模沖 上、下模沖與凹模和芯棒之間應有良好的配合、定位與導向，復合的模沖（即有壓套時）應能脫出壓坯。芯棒（七）成形模具零件的主要連接方式(1)陰模的連接陰模的連接陰模的連接(2)上模沖的連接(3)下模沖的連接(4)芯棒的連接5、導柱與導板的連接2.2.粉末成形模主要零件尺寸計算粉末成形模主要零件尺寸計算 粉末成形制品的生產(chǎn)過程一般為粉末成形制品的生產(chǎn)過程一般為混料成形燒結精混料成形

28、燒結精整（或復壓）。整（或復壓）。 成型模具尺寸的計算步驟為：成型模具尺寸的計算步驟為： （1 1）選定精整方式及精整模具尺寸，根據(jù)精整余量確定）選定精整方式及精整模具尺寸，根據(jù)精整余量確定燒結制品尺寸；若不需要精整，省略此步驟。燒結制品尺寸；若不需要精整，省略此步驟。 （2 2）根據(jù)所選的燒結材料和制造工藝的燒結收縮量（或）根據(jù)所選的燒結材料和制造工藝的燒結收縮量（或膨脹量），確定壓坯尺寸；膨脹量），確定壓坯尺寸； （3 3）根據(jù)壓坯尺寸確定成形模具尺寸。）根據(jù)壓坯尺寸確定成形模具尺寸。 粉末粉末成形成形模的主要零件有凹模、芯棒和模沖。模的主要零件有凹模、芯棒和模沖。1.1.壓坯尺寸變化影響

29、因素壓坯尺寸變化影響因素 造成壓坯尺寸變化的主要影響因素來自成形、燒結和精整。（1）粉末的松裝密度粉 粉末的松裝密度直接影響模膛的高度。某陶瓷公司實驗測得氧化鋁燒結后成瓷密度壓坯密度一般為2-2.5g/cm3（2）壓縮比K 壓縮比是指粉末被壓縮前的體積與壓縮后壓坯的體積比。（3）壓坯的回彈率e 壓坯的回彈率是表示壓坯彈性膨脹程度（回彈量）的一個重要參數(shù)。 壓坯回彈率的計算公式：（4 4）燒結收縮率）燒結收縮率c 一般用壓坯在燒結過程中線性收縮量同燒結前的壓坯尺一般用壓坯在燒結過程中線性收縮量同燒結前的壓坯尺寸百分比來表示：寸百分比來表示： 壓坯的燒結收縮率沿各方向是不同的，軸向收縮率往壓坯的燒

30、結收縮率沿各方向是不同的，軸向收縮率往往大于徑向收縮率。如鐵基制品的軸向收縮率一般為往大于徑向收縮率。如鐵基制品的軸向收縮率一般為1.8%-2.5%，而徑向收縮率一般為，而徑向收縮率一般為0.5%-1.0%。 壓坯的燒結收縮率受許多因素的影響，主要有粉末化壓坯的燒結收縮率受許多因素的影響，主要有粉末化學成分、壓坯密度和燒結工藝參數(shù)（燒結溫度、時間、氣學成分、壓坯密度和燒結工藝參數(shù)（燒結溫度、時間、氣氛等）等。不同材料的燒結收縮率也不同。氛等）等。不同材料的燒結收縮率也不同。（5）精整余量Z 對于尺寸精度要求高和表面粗糙度值要求較小的制品，需要對壓制燒結后的壓坯進行精整加工（查手冊）。（6）機械

31、加工余量 機械加工余量是為滿足尺寸制品精度和表面粗糙度的需要而預留的輔助加工余量。一般車削加工取1.01.5mm，磨削加工取0.050.08mm。（7）復壓裝模間隙b與復壓壓下率f 復壓壓縮的程度常用復壓壓下率f表示：3.3.模具徑向尺寸的計算模具徑向尺寸的計算 模具的尺寸應根據(jù)壓坯的尺寸要求進行計算，而壓坯的尺寸隨成形工藝的不同而不同。（1 1）當采用常規(guī)的壓制燒結工藝時：）當采用常規(guī)的壓制燒結工藝時：壓坯的尺寸應比制品的尺寸減小一個徑向回彈量，增加一個徑向燒結收縮量。其模具的計算公式為： 凹模內(nèi)徑： 芯棒外徑： 孔心距：式中 Dm成形模凹模內(nèi)徑； dm成形模芯棒外徑； Lm成形模凹?？仔木?； Dcp制品外徑平均尺寸； dcp制品內(nèi)徑平均尺寸； Lcp制品中心距平均尺寸； c燒結收縮率（%）； e壓坯壓制的回彈率（%）。（2 2）當需要精整制品時：）當需要精整制品時：除考慮徑向彈性回彈率、燒結收縮率外，還應留精整余量。其模具計算公式為： 凹模內(nèi)徑： 芯棒外徑： 若制品在精整前需進行切削加工，以穩(wěn)定精整余量，則模具尺寸計算還應考慮機械加工余量。其計算公式為： 凹模內(nèi)徑： 芯棒外徑：（3 3）當需要復壓復燒制品，無精整余量，在高度方向卻有較大的壓下率。）當需要復壓復燒制品，無精整余量，在高度方向卻有較大的壓下