干粉压制成型模具主要零件指的是阴模和芯棒、模冲,阴模高度应能容纳压制所需的松散粉末,
并使上、下模冲有良好的定位和导向,能保证压坯外形的几何形状和尺寸精度;工作表面要有高
的硬度和良好的耐磨性,足够的强度和刚性;结构上应便于制造和维修,使用安全,操作方便。
干粉压制成型模具的芯棒应保证压坯内腔的几何形状与尺寸精度;工作面的粗糙度Ra≤0.016Um
,与上下模冲应有良好的配合,定位和导向。工作段应有高的硬度,机动模芯棒的连接或固定端
应有足够的刚性和韧性,热处理后的硬度应比工作段适当降低,结构要方便操作、利于加工。
模冲的.工作表面要有足够高的硬度和耐磨性,材料的选择与处理应考虑有适当的韧性;上下模
冲对阴模和芯棒应有良好的配合、定位与导向,并有合理的配合间隙,复合的模冲(即有压套时
)应能脱出压坯。
压制压力与压坯密度分布 在模压过程中压制压力主要消耗于以下两部分:
①克服粉末颗粒之间的摩擦力(称为内摩擦力)和粉末颗粒的变形抗力;
②克服粉末颗粒对模壁的摩擦力(称为外摩擦力)。由于外摩擦力的存在,模压成形的压坯密度分布实际上是不均匀的。例如单向压制时,离施压模冲头较近的部分密度较高,较远的部分密度较低。在双向压制时(实际是两个单向压制的组合),压坯沿压力平行方向的两端密度较高,中心部位较低。将润滑剂加入粉末中或涂于模壁上可改善压坯密度的不均匀性。
粉末轧制将金属粉末喂入一对转动的轧辊辊缝中,由于摩擦力的作用粉末被轧辊连续压缩成形的方法。它是生产板带状粉末冶金材料的主要工艺。一般包括粉末直接轧制、粉末粘接轧制和粉末热轧等。粉末轧制的特点是:能生产结构和性能的材料,成材率高,工序少,设备投资小,生产成本低。
弹性后效压坯在除去压力或脱模以后,由于内应力松弛,压坯体积发生弹性膨胀,这种现象
称为弹性后效。弹性后效是设计压模的重要参数。
热等静压 这是50年代出现的新技术。将金属粉末装入高温下易于变形的包套内,然后置于可密闭的缸体中(内壁配有加热体的高压容器),关严缸体后用压缩机打入气体并通电加热。随着温度升高,缸内气体压力。粉末在这种各向均匀的压力和温度的作用下成为具有一定形状的制品。加压介质一般用氩气。常用的包套材料为金属(低碳钢、不锈钢、钛),还可用玻璃和陶瓷。由于温度和等静压力的同时作用,可使许多种难以成形的材料达到或接近理论密度,并且晶粒细小,结构均匀,各向同性和具有优异的性能。热等静压法适宜于生产硬质合金、粉末高温合金、粉末高速钢和金属铍等材料和制品;也可对熔铸制品进行二次处理,消除气孔和微裂纹;还可用来制造不同材质紧密粘接的多层或复合材料与制品。
其他方法①松装烧结。用于制造各种多孔材料和制品,如过滤器等。②粉浆浇注。可制造各种复
杂形状的制品,如管、坩埚、球形器皿及空心制品等。③高能高速成形和爆炸成形。可制造大型
、复杂形状制品,如涡轮叶片等。近年来用于成形激冷凝固粉末引起了普遍的重视。④软模成形
。可成形诸如球体、圆锥体、多台阶体等各种普通压制方法难以成形的压坯。⑤楔形压制。适用
于制造环形长制品和较厚的带材。⑥放电成形。用于中、小型而且形状复杂的制品成形。
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