粉末冶金简介ppt课件.ppt

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1、粉末冶金及应用实例分析粉末冶金简介粉末冶金定义：研究和制取各种金属粉末，通过成型与烧结过程和必要的后续处理，最终获得最终材料和制品的技术。粉末冶金是一种少或无切削加工的批量生产方法，可以在较低的成本下，制得形状叫复杂，结构强度叫高的结构件；是在较低成本下批量生产轴承类自润滑零件的主要方法粉末冶金典型的工艺过程：1、原料粉末制取；2、原料粉末经必要的预处理，通过不同的成型技术以获得具有一定形状和尺寸的压坯；3、将坯件在低于基体金属熔点温度下加热烧结；4、零件的后续处理。粉末冶金机械零件传统工艺过程：粉末冶金机械零件新工艺过程——粉末锻造：粉末冶金机械零件新工艺过程——温压

2、工艺：粉末冶金机械零件新工艺过程——金属注射成型：优选粉末冶金的基本原则：1、自润滑性零件：含油轴承类零件，件小量大2、同一品种大批量的各种结构件：形状复杂，不加工和少加工粉末冶金零件设计——粉末压坯的形状设计什么样形状的零件可以用粉末冶金加工？首先要弄清楚粉末材料是如何被成型的：每个台阶对应一个模冲，模冲可以简单理解为能单独运动并施加压力的模具冲头什么样形状的零件可以用粉末冶金加工？然后根据粉末成型压机的构造、模架、模具的结构，将粉末零件分为6种基本类型：1、Ⅰ型压坯指柱状、筒状、板状等形状简单的一类压坯。通常由：阴模、一个上模冲、一个下模冲（有孔的零件可以带一个芯棒

3、）所组成的模具成型，如下图所示。2、Ⅱ型压坯指端部有外凸缘或内凸缘的一类压坯。通常由：阴模、一个上模冲、两个下模冲及芯棒所组成的模具成型，如下图所示。3、Ⅲ型压坯指上、下端面都有两个台面的一类压坯。通常由：阴模、两个上模冲、两个下模冲及芯棒所组成的模具成型，如下图所示。4、Ⅳ型压坯指下端面都有三个台面的一类压坯，包括两个外台阶面类和凹槽类。通常由：阴模、一个上模冲、三个下模冲及芯棒所组成的模具成型，如下图所示。5、Ⅴ型压坯指上部有两个台面，下部有三个台面的一类压坯。通常由：阴模、两个上模冲、三个下模冲及芯棒所组成的模具成型；“上三下四”压坯，是目前粉末冶金成型机可压制成

4、型的、形状最复杂的压坯，如下图所示。6、Ⅵ型压坯指压坯带有球面或斜面、侧面工端面带有螺旋齿、多平行孔、支座和连杆等类特殊形状的压坯。因形状特殊用常规方法无法成型，除考虑密度均匀性，应补偿装粉外，还要考虑成型及脱模需要。几种压坯形状汇总压坯分类阴模上模冲下模冲芯棒Ⅰ111有/无Ⅱ112有/无Ⅲ122有/无Ⅳ113有/无Ⅴ123有/无Ⅵ球面、斜面、螺旋齿等有/无思考：如下的零件能不能用粉末冶金成型法制作？分别是什么类型的？粉末冶金的压坯形状设计：粉末冶金的形状千差万别，只有易于粉末冶金的方法压制，才能充分发挥粉末冶金技术的优势，保证产品的质量要求。制品压坯形状设计是在保证产

5、品使用要求的情况下，从压制过程（装粉、压制、脱模）、模具寿命、压坯质量等方面来考虑。1、应满足装粉均匀性要求：制件上不能有薄壁、窄键、尖端等，这些地方难以填充粉末，使压坯密度很不均匀，容易掉边、掉角或变形开裂，还会因受力不均，造成模冲断裂：最小壁厚不能小于1mm，齿厚需要在1mm以上，齿根及顶部要有R0.3以上的过渡圆弧，这样才能是粉末易于流动和均匀充填。如下图的零件，在压制时，尖角处往往不能成型，应将尖角处设计有R0.3的圆角。图C所示的带台阶零件，为了便于粉末流动和充填，避免尖角处应力集中和开裂，台阶处应设R0.25以上的圆角2、应满足压坯成型及脱模的需要：一般压坯

6、成型都是沿压坯的轴向进行的，制品是径向的孔、槽、螺纹和倒锥，通常是不能压制成型的，需要在烧结后用机加工切削来完成，设计时必须将其设计成能压制成型和脱模的形状这样的零件能不能成型和脱模？粉末冶金模具示意图3、应保证模具寿命：由于铁基烧结结构零件的成型压力一般为600MPa左右，股压模的强度和结构不然会受到一定的限制，设计压坯时应避免在压模结构中出现不坚固部位，同时应力求模具结构简单易于制造a）小孔压坯：压制极小孔（直径小于2mm或长度长、直径小于3mm）压坯时，芯棒压制时可能弯曲或脱模时被拉长。在进行复压时，由于侧向力、或切向力大，芯棒可能会断裂b）薄壁压坯：压制薄壁、长

7、零件的模具十分易坏，且模具寿命很短，一般要求压坯壁厚不小于1.5mm，在压制多台阶零件时，为避免模冲因太薄而损坏，压坯台面厚度不小于1.5mm，否则应烧制后用机加工方法来完成，部分情况下可以设计成台阶模腔或台阶芯棒来压制c）相切圆压坯，台阶圆相切类制品d）曲面和斜面压坯具有球形表面的压坯，其中间部位应有一直带（宽度不得小于1mm），避免将模冲末端做成尖角锐边。对于有拔梢或斜度的压坯为防压制时模具相碰，阴模和模冲或芯棒移动时斜坡相接处塞粉，需要在压制放向上有一长为1mm的平行面e）带尖角或细窄部分的压坯模具细窄处强度低，易于在应力集中处断裂