硬质合金压制过程中的压力分布
浅析硬质合金棒材压制模具的设计
管理及其他M anagement and other 浅析硬质合金棒材压制模具的设计彭 聪摘要：硬质合金是由难熔性金属的硬化物与黏结金属通过一定技术手段制成的合金材料，它的硬度高，耐磨性和韧性都非常好，即便是在1000℃的温度中，硬度依然很高。
由于此类材料的优势突出，因此在我国的汽车、钢铁以及交通运输等众多行业中都有非常广泛的应用。
但是由于我国硬质合金工业的起步比较晚，在压制模具方面还有很多不足，需要不断提升自身的技术水平，为我国工业发展提供技术支持。
本文主要介绍了硬质合金棒材压制模具的原理，并对模具设计的关键因素和内容进行了重点分析，以此来改进模具结构，提高工艺水平，延长模具的使用寿命。
关键词：硬质合金；棒材；压制模具硬质合金凭借自身的优势，在机床道具、采掘工具以及各种成型装置中的应用都非常广泛，其中应用比较多的就是机床刀具材料，例如车刀、刨刀等，它们能够完成各种钢材的切割。
例如自蔓延高温合成技术，已经作为新的材料制备技术而深受大家关注。
该技术的应用合成过程更加简单，耗能低，不需要额外再提供其他能量，而且反应温度比较高，能够将反应物中的杂质充分挥发出去，获得性能更好的原材料。
我国也要在各种先进方法的基础上，不断提升硬质棒材的加工质量，为我国工业发展做出更多贡献。
1 硬质合金棒材压制模具的成型原理当混合材料通过模拟鉴定没有任何问题之后，就可以正式进入硬质压制成型的阶段，由于硬质合金的主要成分是WC和TiC等硬质相，它们的硬度和抗压强度都很高，在压制过程中很难成型，需要添加成型机，以此来提高材料的流动性和润滑性，加速粉末的黏结，使压坯密度分布更加均匀，以便于后期的加工。
当压坯脱模时，即是将压力除去，由于弹性内应力产生的松弛作用而造成体积膨胀现象，统称为弹性后效。
压坯的三大缺陷分别是分层、裂纹和未压好，是对于工作人员而言，尽量降低缺陷问题十分重要。
首先是混合料的成分，弹性后效值会随着粉末硬度的提高而提升；如果粉末粒度比较细、颗粒之间黏结性比较差等都会导致弹性后效增大。
硬质合金的生产工艺流程
硬质合金的生产工艺流程
硬质合金生产包括混合料制备、成形、烧结3个主要工艺流程、生产产品或所用装备流程图如下：
配料
湿磨
掺胶、干燥、制粒
混合粒
成形
烧结
硬质合金
硬质合金生产中的形成剂
（1）形成剂的作用
硬质合金混合料在形成前一般应加入形成剂。
形成剂的主要作用都是增加粉末粘性，方便实现形状，提高压胚强度。
由于作为硬质合金基体成分的难溶金属硬质合化物具有高硬度、高弹性模量、高抗压强度等特性，其粉末在压制过程中难以生产塑性变形，应添加足够数量的成型剂，使粉末能在较低的压力下回想粘结而成形。
添加成型剂的另一个作用是便于制粒，改善粉末的流动性和润滑性，有利于压胚密度的均匀分布。
硬质合金混合料粉末添加成型剂后，粉末颗粒被形成剂所包裹，这种起保护作用，可大幅度降低粉末的氧化速度，使压胚经较长时间存放而不发生明显氧化。
加入成型剂时，要特别注意成型剂的增碳作用和随之带入杂质，这些都会对硬质合金性能生产不良影响。
浅谈硬质合金粉末压模设计制造中的常见问题及对策
浅谈硬质合金粉末压模设计制造中的常见问题及对策硬质合金粉末压模是一种制造高硬度和高强度零件的重要工艺。
然而，在设计和制造过程中，常常会出现一些常见问题。
本文将就这些问题及其对策进行浅谈。
问题一：压制后零件表面粗糙度过高造成表面粗糙度过高的原因可能是压模表面粗糙度太高或模具的非对称性造成的不均匀变形。
对策是先充分优化模具表面质量，保证其表面粗糙度在需要范围内，一般不超过Ra0.4μm，然后在开发模具前应通过模拟的方法寻找非对称性变形的原因，采取相应的对策，如优化压力分布等，以保证零件表面粗糙度在合理范围内。
问题二：零件误差过大零件误差大多数情况下是由模具设计不合理或者制造过程中的误差引起的。
对策是优化模具的设计，要考虑到零件的形状，尺寸和结构特征，确保模具的尺寸和精度要求在合理范围内。
在制造过程中，需要对模具进行精确加工和组装，减少模具制造中的误差，如对模具中的每个部件进行测量和校正，并且在每个步骤结束后进行全面检查。
问题三：零件的强度不均匀零件的强度不均匀可能由压模时的非对称变形和热处理不均匀引起。
对策是通过模拟工具预测和优化变形，避免非对称变形，同时在热处理过程中采取适当的温度和时间控制，确保零件中的铸造组织均匀，并且使用高精度的测量设备检查其强度。
问题四：模孔磨损模具工作时，由于力的作用及颗粒的冲击导致模孔磨损。
对策是在设计和制造时考虑到硬质合金材料的特性，选择适当的硬质合金材料，保证其硬度高，耐磨性好。
这样不仅可以延长模具寿命，而且可以减少换模次数和其它维护费用。
总之，硬质合金粉末压模设计制造中的常见问题及其对策需要从多个方面入手，如合理的设计，优化工艺参数和使用合适的材料，并始终保持高质量的制造和检测，才能确保零件的品质和稳定性。
压制压力对合金产品的影响
表１ 原料球磨制粒后 的参数
牌号 编号
Ａ
Ｂ
前常用的仿 Ｄ ｏ ｒ ｓ ｔ 压机是通过控制产品的单 重与高 度 来压 制产 品 ， 将 压力 作 为 一 个 变量 。而 在 实 际情
况 中， 不 使用 一定 的压力 将 粉 末 压 制成 一 定 密 度 的
压坯 ， 仅 靠 自然堆 积 而成 的粉 或 者 压力 不 够 的产 品
２ ０ １ ５年第 ４ ９卷 Ｎ ｏ ． ６ 的影 响
王权 ， 彭建财 ， 陈德 平 ， 朱 国丽 ， 任 达平
成 都工 具研 究所 有 限公 司
摘 要 ：选 用 不 同粗 细 粒 度 的 原 材 料 ， 采用进 口 Ｄ ｏ ｒ ｓ ｔ 压机， 研 究 了压 力 大 小 对 压 坯 密 度 以及 线 收 缩 系 数 的 影
１ 引 言
作为硬质合金毛坯制备工艺三要素之一 ， 压制 对 硬质 合 金制 品 的性 能存 在 决 定 性 的影 响 ， 是保 证
毛坯几 何形 状 、 尺 寸精 度 以及 内在质 量 的关 键技 术 ， 它 综合 反 映 了粒 料 的性能 以及模 具 的制作 水平 。制 品单重 、 高 度尺 寸 以及 压力 综合 控制 产 品的质 量 ， 目
指导意义 。 ２ 试 验 原 料 及 方 法
本试 验采 用原 料粒 度 分别 为 ｌ Ｏ ｐ ￣ ｍ、 ４ ｍ、 ３ ｉ ｘ ｍ、
ｌ ｍ的 ＷＣ， 经 过成 分 配 比后 ， 采 用 滚 筒 球磨 ， 为使 石蜡混 合更 加均 匀 ， 采用 己烷 作为 湿磨介 质 ， 球磨 后 采用滚 筒 制粒 ， 制粒 后 参 数 如 表 １ 所示 ， 其 中， 相对 松装 密度 是指料 的松 装密 度 与烧结 致密 后产 品密 度
浅谈硬质合金粉末压模设计制造中的常见问题及对策
浅谈硬质合金粉末压模设计制造中的常见问题及对策在硬质合金粉末压模设计制造过程中，常常会遇到一些常见问题，这些问题会对产品质量和生产效率造成一定的影响。
下面我将就硬质合金粉末压模设计制造中常见问题及对策进行浅谈。
第一个常见问题是模具设计时出现的粉末堆积问题。
硬质合金粉末在模具中的堆积会导致压制过程中出现气孔或者不均匀的密度分布，从而影响产品的机械性能。
解决这一问题的对策是根据不同的产品形状和工艺要求，设计合理的模具结构，确保粉末能够均匀分布，避免堆积现象的发生。
第二个常见问题是模具磨损问题。
在硬质合金粉末压模的制造过程中，模具会受到高压和摩擦的作用，容易出现磨损现象。
模具的磨损会导致产品尺寸不稳定、形状偏差增大等问题。
为了解决这一问题，可以采取以下对策：在模具材料的选择上尽量选择硬度高、耐磨性好的材料；在模具的表面上添加一层涂层，以增加模具的使用寿命；定期对模具进行维护保养，及时修复磨损。
第三个常见问题是模具结构设计不合理导致成型瑕疵。
硬质合金粉末压模制造过程中，模具的结构设计不合理可能导致产品成型瑕疵，比如出现裂纹、扭曲等问题。
为了避免这些问题的发生，应该根据产品的具体要求，合理设计模具结构，确保产品的成型质量。
第四个常见问题是模具加工精度不高。
模具加工精度的高低直接影响到产品的尺寸精度和形状精度。
在硬质合金粉末压模制造过程中，如果模具加工精度不高，将会导致产品的尺寸偏差过大，形状精度下降。
为了提高模具加工精度，可以采取以下对策：选用加工设备和工具要求精度高；制定严格的加工工艺规范，确保每个加工环节的准确性；进行工装夹具的检测和校验，确保模具加工的准确性。
在硬质合金粉末压模设计制造过程中，常见的问题包括粉末堆积、模具磨损、模具结构不合理和模具加工精度不高等。
针对这些问题，可以采取一些对策，如设计合理的模具结构、选择耐磨性好的模具材料、定期进行模具维护保养以及严格控制模具加工工艺等。
这样可以有效地解决这些问题，提高硬质合金粉末压模制造的生产效率和产品质量。
浅谈硬质合金粉末压模设计制造中的常见问题及对策
浅谈硬质合金粉末压模设计制造中的常见问题及对策硬质合金压模是典型的粉末冶金制品之一，其广泛应用于模具、工具、模板和模仁等制造行业。
然而，在压模的设计和制造过程中，常常会遇到各种各样的问题，如粉末流动性差、合金结构不均、合金变形等，这些问题如果不能得到妥善解决，不仅会影响到产品的质量和性能，还会影响到成本和生产周期。
通过研究硬质合金粉末压模的制造过程，结合实际工作经验，本文详细阐述常见问题及其对策。
一、硬质合金粉末流动性不佳硬质合金粉末的流动性是影响压模制造的重要因素之一。
如果硬质合金粉末的流动性不佳，将会导致粉末在模具中的分布不均匀，从而影响到硬质合金压模的质量和性能。
为了解决这一问题，应该采取以下对策：1.优化粉末性质：采用符合要求的原材料，保证粉末的流动性和分散性。
如果发现粉末的质量有问题，可以采取筛分或烘干等方法进行处理。
2.改善压模工艺：通过改变压制过程中的条件，如提高压力、调节温度等，来改善硬质合金粉末在模具中的分配和流动性。
3.提高模具设计精度：模具的设计精度对粉末的流动性有很大影响。
因此，应该考虑加强模具的设计和制造过程，提高模具精度和表面质量，以保证粉末在模具中的均匀流动。
1.优化原料成分：选择高质量的原材料，保证其成分均匀，以保证粉末的结构均匀。
2.增强混合过程控制：控制混合过程中的温度、时间和转速等参数，以保证硬质合金粉末的结构均匀。
1.选择合适的原料：选择硬质合金原料时应该考虑其粒度、形状和强度等特性。
同时，应该避免使用过于老化的原料。
2.提高混合质量：混合过程的质量对硬质合金粉末的变形有很大影响。
应该选择合适的混合机，并对混合过程进行严格控制。
3.改变成型工艺：通过改变成型工艺，如提高压力、调节时间等，来减少硬质合金粉末的变形。
同时，应该采用合适的模具设计，来减少模具的变形和磨损。
四、结语综上所述，硬质合金粉末压模的制造过程中存在着众多的问题。
然而，通过仔细分析和掌握制造过程的关键要素，采取适当的对策，我们就能够解决这些问题，提高硬质合金压模的质量和性能。
模压压制参数管理规范
模压压制参数管理规程1 压制试压和工艺参数决定程序图2 压制成型的常见符号及其含义2.1 范围本标准规定了硬质合金生产过程中压制成型的常见符号及其含义。
2.2 内容D（或ρs）——烧结密度( g/cm3 )；Ρp ——压制密度( g/cm3 )；ρrel ——相对密度( g/cm3 )；C1 ——烧损( 2～4 % )；Vs ——烧结毛坯体积( cm3 )；Vp ——压坯体积( cm3 )；Hs ——烧结毛坯高度（压制方向）尺寸（mm）；Hp ——压制高度（压制方向）尺寸（mm）；Bs ——烧结毛坯宽度尺寸（mm）；Ls ——烧结毛坯长度尺寸（mm）；K ——收缩系数（%）；Ms ——烧结毛坯单重（g）；Mp ——压制单重（g）；PV ——压制行程（mm）；L ——压制位置值（mm）；OB ——顶压行程（mm）；AB ——下拉行程（mm）；P ——压力；F ——压强；f ——摩擦力；μ——摩擦系数；σ——法向应力；τ——剪切应力；Pd ——粉末的松装密度（g/cm3）；Fr ——粉末的霍尔流量（s/25cc）；PR ——软质返回料(如: 喷雾干燥的尾料、压制的废压坯等)；3 压制工艺参数及其计算3.1 范围本标准规定了硬质合金生产过程中压制工艺参数及其计算。
3.2 范围3.2.1 工艺参数计算的条件(1). 毛坯图：查取毛坯尺寸(Hs、Bs 、Ls、等)及其允许公差；(2). 压模图：查取毛坯体积(Vs)、收缩系数(K)、压制位置值(L)；(3). 混合料参数：查取烧结密度(D)、烧损(C1)。
3.2.2 工艺参数内容及其计算(1) 压制单重(Mp)：计算如下式（1）Mp = Vs×D×C1/1000 (1)(2) 压制高度(Hp)：计算如下式（2）Hp = Bs×（K宽+ 0.015） (2)(3) 压制行程(PV)：计算如下式（3）PV ≈0.5×Hp （参考值，最终以Mp来定） (3)(4) 压制位置(L)：计算如下式（4）L = 1.5×Hp (4)(5) 下拉行程(AB)：计算如下式（5）AB = L +(0～0.3)(参考值，最终以压坯推出来定) (5)4 压制品的质量标准4.1 范围本标准规定了硬质合金生产过程中压制品的质量标准。
压制压强对WC-8%Ni硬质合金性能的影响
制造教育部重点实验室，山东大学机械工程学院，山东大学 航空构件制造技术及装备研究中心，２５００６１济南市
ＦｉｒｓｔＡｕｔｈｏｒ：ＴｉａｎＨａｉｄｏｎｇ，Ｐｏｓｔｇｒａｄｕａｔｅ，ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆ ＨｉｇｈＥｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄＣｌｅａｎＭｅｃｈａｎｉｃａｌＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒ ｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＣｏｍ
ｐｏｎｅｎｔＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉ ｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ２５００６１，Ｃｈｉｎａ
通信作者：国凯，助理研究员，山东大学高效洁净机械制 造教育部重点实验室，山东大学机械工程学院，山东大学航 空构件制造技术及装备研究中心，２５００６１济南市
４０
工具技术
压制压强对 ＷＣ８％Ｎｉ硬质合金性能的影响
李亚军１，３，栾道成１，袁宏辉２，孙文文１，王正云１，邓天鑫１，李缘１，任阳１，左城铭１
１西华大学；２ 成都工具研究所有限公司； ３中国石油集团济柴动力有限公司成都压缩机分公司
摘要：采用不同的压制压强 １６０ＭＰａ、２４０ＭＰａ、３２０ＭＰａ、４００ＭＰａ压制 ＷＣ８％Ｎｉ硬质合金 Ｂ型试样，在真空烧
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐａｃｔｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅ；ＷＣ８％Ｎｉｃｅｍｅｎｔｅｄｃａｒｂｉｄｅｓ；ｒｅｌａｔｉｖｅｄｅｎｓｉｔｙ；ｈａｒｄｎｅｓｓ；ｔｒａｖｅｒｓｅｓｔｒｅｎｇｔｈ
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硬质合金压制过程中的压力分布
引起压力分布不匀的主要原因是粉末颗粒之间以及粉末与模壁之间的摩擦力。
压块高度越高，压力分布越不均匀。
实行双向加压或增大压坯直径，能减少压力分布的不均匀性。
四，压块密度分布：越是复杂的压块，密度分布越不均匀；除压力分布的不均匀（压力降）外，装粉方式不正确，使压块不同部位压缩程度不一致，也会造成压块密度不均匀。
1，填充系数：是指压块密度Y压与料粒的松装密度Y松的比值；压缩比：是指粉末料粒填装高度h粉与压块高度h压之比；在数值上填充系数和压缩比是相等的。
K=Y 压÷Y松=h粉÷h压2，为了减少压块密度分布的不均匀性：（1）提高模具的表面光洁度；（2）减少摩擦阻力；（3）提高料粒的流动性；（4）采用合理的压制方式； 3，粉末粒度对压制的影响；（1）粉末分散度越大（松装越小），压力越大。
压块密度越小；有较大的强度值，成型性好。
（2）料粒较粗，压块容易达到较高的压块密度，但其密度分布往往是不均匀的；一般情况下，压块强度随成型剂的加入量而提高。
五，硬质合金压块的弹性后效：1，弹性内应力：粉末颗粒内部和颗粒间接触表面上，由于原子间引力和吸力的相互作用，会产生一个与颗粒受力方向相反，并力求阻止颗粒变形，以便达到与压制压力平衡的作用力叫弹性内应力。
2，弹性后效：在除去压制压力和把压块脱模后，由于弹性内应力的松弛作用而引起压块体积膨胀的现象叫弹性
后效。
3，在许多情况下，压块脱模后发生弹性膨胀是造成压块裂纹和分层的原因。
4，粉末粒度细，颗粒粗糙程度降低，颗粒间结合强度降低（成型不足或含水量大）以及氧化物和杂质含量增加都会增加弹性后效。
料粒干燥太干而变硬，也会增加弹性后效.。