粉末冶金成型技术.

实际生产中,脱模力Pe与压制力P关系： 铁粉压坯脱模力 Pe≈0.13P
硬质合金脱模力 Pe≈0.3P 当用硬脂酸锌作为润滑剂压制铁粉Pe≈0.03~0.05P
新研发全自动粉末压机
全自动粉末冶金液压机介绍
新开发的全自动粉末冶金成型设备，设计理念是集机 械压力机与CNC伺服液压压机部分优点的为一体的新型国 内首创设备。 浮动模板式复合模架能有效的控制产品的一致性而后 产品的合格率，在满足定压压制的基础上增加机械压力机 的定程压制机构，既可以起到又可以作为定压压制的双层 保护；压制结束可在线对压坯进行称重装置检测，可有效
粉末成型控制技术的研究
b.脱模完整性：由于压制过程阴模会发生弹性膨 胀，当压力去除后，压坯阻碍阴模弹性收缩，压坯 受径向压力，使得压坯在脱模过程中受到反向切应 力作用，压坯上的一些薄弱部位有可能在上述切应 力作用下发生毁坏。 改善措施：零件在结构上应尽可能避免薄壁、深 而窄的槽、锐边、小而薄的凸台等形状。
粉末成型控制技术的研究
一、粉末冶金成形工艺过程
成形是粉末冶金工艺的重要步骤。成形的目的是制得具有一
定形状、尺寸、密度和强度的压坯。粉末冶金常用的成形 方法如下所示。模压成形是最基本的成形方法。
成形
无压成形
加压成形
松 装 烧 结
粉 浆 浇 注
ຫໍສະໝຸດ Baidu
模 压 成 形
热 压 成 形
等 静 压 成 形
轧 制 成 形
粉末冶金技术概述
随着PM量的增加，制件对工艺的要求势必更为严格，
粉末成形液压机作为粉末冶金件生产线上最关键设备，其性 能决定了粉末压坯的质量，而且制约着我国粉末冶金行业的 发展。高性能粉末压机，是拥有基于电液比例技术的粉末成 形液压机产品,但其技术处于封锁状态。 目前较大的粉末冶金生产厂引进国外的先进粉末成形设 备和生产线，单靠引进不能从根本上解决问题。 所以，独立开发高技术水平的粉末成形设备也是目前粉 末行业发展最大的趋势。
粉末成型控制技术的研究
从上述两点粗略的讲述成型控制过程单一因素对制品质
量的影响，但在实际应用中各种影响因素都是相互的，在 研究过程中发现同时影响制品质量的的因素有：
1、成行压力对制坯质量的影响：压制力对密度有着直接的影响。 存在的压力降使压制时产生分层和剥离，脱模后压坯分界面存在裂纹。 2、压制速度对压坯质量的影响：粉末压制时，加压速度的大小， 影响空气从粉末间的孔隙中排出，直接影响压坯密度的均匀，压坯密 度差就较大，压坯就越易产生裂纹。 3、保压时间对压坯质量的影响：在压制过程中，最大压制压力 下要有适当的保压时间，可明显提高压坯密度。 4、脱模力对压坯质量的影响：
离 心 成 形
挤 压 成 形
爆 炸 成 形
粉末成型控制技术的研究
1.模压成型工艺分析
模压过程中粉末体的压制过程如下： Ⅰ阶段粉末颗粒受到压力后，颗粒之 间发生相对移动，“拱桥”被破坏， 密度随压力的增加而迅速增加； Ⅱ Ⅲ Ⅱ阶段出现压缩阻力，密度不随压力 Ⅰ 增高而明显变化； 成型压力 Ⅲ 阶段粉继续增大成形压力，末颗粒 开始变形使颗粒之间的结合进一步 压坯密度——成形压力曲线 增强，坯体的密度又随压力增高而 增加。
粉末冶金技术概述
汽协数据反馈2014年全国汽车产销分别为2372.29万
辆和2349.19万辆，同比增长7.26%和6.86%。以及上月 上海汽车展上汽协公布的15年一季度国内汽车产销量来看， 估计15年汽车产销量将比上年度增长5-8%。
结合上述统计结果来看，国内汽车行业在靠近国外同
行产品时对PM件的需求量也将大大提升。
提高生产效率。
新研发全自动粉末压机
压坯密度
粉末成型控制技术的研究
模压Ⅲ 阶段由于颗粒发生塑性变形从而产生弹性内应力。
弹性内应力将结合压制压力大小、加压速度、压坯孔隙度等各 种因素影响压坯密度分布。
此外脱模过程中，以及脱模后压坯出现裂纹、缺口等缺陷。
粉末成型控制技术的研究
2.模压成型关键点
模压成形法工艺简单，效率高，便于自动化生产。但是该 方法压力分布不均匀，使坯体密度不均匀，易发生开裂现象， 导致次品的出现。 a.压坯密度分布均匀性：因为粉末体在压模内受力后向各 个方向流动，于是引起垂直于压模壁的侧压力。侧压力引起 摩擦力，会使压坯在高度方向存在明显的压力降。 改善措施：1）减小摩擦力，内壁涂抹润滑油或采用内 壁更光洁的模具； 2）采用双向压制改善压坯密度分布的不均匀性； 3）模具设计时尽量降低高径比。
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粉末冶金技术概述
粉末成型控制技术的研究
新研发全自动粉末压机
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未来发展方向
粉末冶金技术概述
粉末冶金（Powder metallurgy简称PM）是以金属
粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)为原料，通 过成形、烧结或热成形制成金属制品或材料的一种冶 金工艺技术。粉末冶金生产工艺与陶瓷制品的生产工
粉末成型控制技术的研究
4.脱模力的计算
2)脱模压力计算 脱模压力也是成形设备的重要参数之一，脱模压力Pe计 算公式为： Pe=F'PsiSs
式中 F'—粉末与模壁的静摩擦系数。铁基F'值为 0.14~0.19。 Psi—脱模前阴模弹性收缩，作用于压坯的压强，Mpa Ss—压坯与阴模模腔的侧面积，cm2。
粉末成型控制技术的研究
3.压制力的计算
1)压制压力计算
压制压力作为选择压机的重要工艺参数，压制压力 P(MPa) 可按下式计算: P =pS 式中 p—单位压制压力,Mpa S—压坯的受压横截面积,cm2。 实际生产中，铁基压坯密度在 6.0~7.0g/cm3时，单位压制 力为400~700MPa 。 铜基压坯密度在 6.4~7.8g/cm3时，单位压制压力为 200~500MPa。 不锈钢单位压制压力为 700~800MPa。
艺类似，因此人们又常常称粉末冶金方法为“金属陶 瓷法”。
粉末冶金技术概述
随着各行各业的快速发展，轻量化、紧凑设计等各种要
求，越来越多的零部件日趋复杂，促使粉末冶金成型工艺面 对更多挑战。汽摩行业作为粉末件用量最大行业，目前就汽 车这一分支形势来看，据行业协会2014年不完全统计，全 球不同地区由于技术以及生产能力等因素每台汽车上使用 PM件的量相差较大：