粉末冶金模具设计.doc

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1、粉末冶金模具设计说明书姓名：学号：班级：粉末冶金模具设计说明书设计任务生产一批圆柱状钢制模坯，直径20mm，高度40mm压坯设计1.产品分析该产品采用Fe-0.6C（60钢），属于铁基制品，在压制成型时需要采用较高的单位压力（一般在400~500MPa）。该产品零件形状比较简单，采用上下模冲压制成型。2.松装密度和压坯密度的确定采用水雾化铁粉压制，松装密度为：ρ松=2.8g/cm3压坯密度为：ρ压=6.6g/cm3材料选择1.阴模要求：①阴模高度应能容纳压制所需的松散粉末，并使上、下模冲有良好定位和导向；②能保证压坯外

2、形的几何形状和尺寸精度；③工作面的粗糙度Ra≤0.8um；④工作表面要有高的硬度和良好的耐磨性；；⑤在工作压力下应具有足够的强度和刚性；⑥根据产品的批量和复杂程度，选择合适的阴模材料⑦结构上应便于制造和维修，使用安全，操作方便⑧能使压坯完好的脱出⑨平磨后需退磁选材：硬质合金1.上下模冲要求：①工作表面要有足够高的硬度和良好的耐磨性，材料的选择与处理应考虑有适当的韧性；②上、下模冲对阴模和芯棒应有良好的配合、定位和导向，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③上下模冲的工作面和配合面的粗糙度Ra≤0.8

3、um，非工作段的外径可适当缩小，内径可适当放大，减少精加工量和阴模、芯棒之间的摩擦④有关部位应能保证垂直度、平行度和同轴度等技术要求⑤平磨后需退磁选材：合金工具钢2.模架及升降装置要求：耐磨性好，能承受高负荷，韧性好，强度硬度高。选材：合金工具钢3.压坯选材：铁粉力学分析1.压制压力F取铁基粉单位压制压力为500MpaS=3.14cm2总压制压力F=P*S=500Mpa*3.14cm2=157KN2.侧压力和剩余侧压力泊松比v=0.28P侧=P*v/(1-v)=500*0.28/(1-0.28)=195MPaP侧余=（

4、0.2~0.3）P=100~150Mpa3.压制类型选择因为采用大批量生产，故使用自动压制。4.压制方式选择采用双向压制5.装粉高度、压缩比的确定查表B-2，可得压缩比K=2.35，又压坯高度H坯=40mm，则装粉高度为：H粉=H坯×K=40×2.35=94mm尺寸设计1.阴模尺寸阴模高度由松装粉末高度、下模冲定位高度、上模冲压缩粉末进入阴模前的高度确定：H阴=H粉+H1+H2=94+16+0=110cm取内径d=20mm外径经查表，当压坯密度为6.6g/cm3时，m=D/d≈2.5～2.8，因此D阴外=50mm2.上

5、模冲上模冲高度等于或大于装粉状态上端面到压坯上端面的距离，即94-40=54cm上模冲凸台高10mm，直径40mm3.下模冲下模冲高度等于或大于阴模总高度，以方便顶出式脱模，即110+15=125cm下模冲凸台高10mm，直径40mm成型设备与压制工具系统1.装粉方式的选择该产品压坯高度一致，粉料组元之间密度差别不大，模腔形状简单不易产生成分偏析，粉末易于填充，因此采用落下式方法正常装粉。2.模架的选择根据设计手册表4-26，模架选用上-下一式A型模架。3.压机类型的选择H受力=H坯（K-1）H受力=0.15SmaxS

6、max=（K-1）H坯/0.15=362mm根据最大压制压力和最大装粉高度要求选择液压式压机。