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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。压模和压机 模压成形的主要设备是压模和压机。压模设计的原则是:充分发挥粉末冶金少切削和无切削的工艺特点,保证达到压坯质量的三项要求(即几何形状、尺寸精度和光洁度、密度的均匀性);合理地选择模具材料和压模结构,提出模具的加工要求。压机分为机械压机和液压机两类。机械压机的特点是速度快,生产率高;其缺点是压力较小,冲程短,冲压不够平稳,保压困难,不适于压制较大和较长的制品。与机械压机相比,液压机(图2)的特点是压力大,行程长,比较平稳,能实现无级调速和保压,适于压制尺寸较大较长的制品;其缺点是速度慢,生产率低。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。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。模压(钢模)成形是粉末冶金生产中采用广的成形方法。18世纪下半叶和19世纪上半叶,西班牙、和英国为制造铂制品,都曾采用了相似的粉末冶金工艺。当时索博列夫斯基(П.Г.Соболевсκий)使用的是钢模和螺旋压机。英国的沃拉斯顿(W.H.Wollaston)使用压力更大的拉杆式压机和纯度更高的铂粉,制得了几乎没有余孔隙的致密铂材。后来,模压成形方法逐渐完善,并用来制造各种形状的铜基含油轴承等产品。粉末锻造将金属粉末压制成预成形坯,烧结后再加热进行锻造(见模锻),以减少甚至完全消除其中的余孔隙的方法,称为粉末锻造。其锻造方式有三种:①热复压。预成形坯的形状接近成品形状,外径略小于锻模模腔内径。因为锻造时材料不发生横向流动,锻件有0~2%的余孔隙度。②无飞边锻造。这种锻造在限模中进行,材料有横向流动,锻件不产生飞边。③闭模锻造。预成形坯的形状较简单,且外径比锻模内径小得多,锻造时产生飞边,是一种与常规锻造相类似的方法。无飞边锻造和闭模锻造常用于生产要求致密度很高的零件。预成形坯的设计和制造是粉末锻造的关键步骤。此外,对于热锻预成形坯必须加以保护,以免氧化和脱落的氧化皮陷入锻件中造成锻造废品。粉末锻件的密度可达理论密度的98%以上。与常规锻造相比,粉末锻造的压力小,温度低,材料利用率高,工艺简单,尺寸;锻件的性能可接近普通锻件,而且方向性小。粉末锻件广泛应用于汽车工业、运输机械等方面。