粉末冶金模具设计优秀课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,粉末冶金模具设计,1,第一章 绪论,第二章 压坯设计和压机选择,第三章 模具设计原理,第四章 压模主要零件尺寸计算,第五章 模具主要零件结构设计及加工技术要求,第六章 齿轮模与热锻模设计,第七章 压模结构分析与设计,第八章 计算机辅助设计,2,第一章 绪论,第一节 模具技术在粉末冶金工业中的作用,第二节 模具技术的现状与发展趋势,第三节 模具设计与生产工艺的关系,第四节 模具设计的基本要求,思考题,3,性质,重点,专业知识与机械知识的结合及应用。,压坯设计、成形模设计原理、模具模架结构设计以及相关的计算。,难点,模具设计原理、结构设计及动作原理分析；弹簧设计及选择；阴模强度的计算。,4,任务,对成形模设计应全面掌握；能将各类机械结构件设计适合粉末冶金工艺的成形；对常用的生产用成形模的结构、工作原理进行分析；熟练地掌握常用模具的设计方法；了解模具的常规加工方法；合理地选择模具材料并提出模具加工技术要求。,5,教学方法,要求,复习,机械制图中公差与配合、配合种类的选择、表面粗糙度的表示方法以及公差标注方法。,AutoCAD(,近版，兼容，对齐比例尺,),笔记,作业,考核,设计,6,第一节 模具技术在粉末冶金工业中的作用,模具：,模具是以特定的形状，通过一定的方式,使原料粉末成形；是生产各种机械零件和获得各种新的材料的重要工艺装备。,模具技术,模具技术水平，关系到粉末冶金制品的质量、生产成本、安全、生产率、自动化程度以及粉末新制品的开发；是衡量一个国家制造水平的重要标志之一。,7,第二节 模具技术的现状与发展趋势,与国外相比，模具技术的差距：,模具品种少、精度低且寿命短,加工手段落后，先进设备应用推广不够,专业模具厂少，不能形成行业,为振兴粉末冶金工业，模具技术应从以下几方面着手：,标准化、专业化生产,发展高精度、高效率和高寿命的模具,开发新型模具钢种；发展各种高效精密数控机床；开发应用计算机辅助设计和辅助制造技术。,提高模具的设计质量和效率；提高制造精度、缩短制造周期。,8,第三节 模具设计与生产工艺的关系,传统粉末冶金工艺,现代粉末冶金成形工艺,预成形坯的加工,喷射成形,注射成形,挤压成形,热压,冷、热等静压,温压成形,9,第四节 模具设计的基本要求,正确设计，充分发挥粉末冶金“少、无切削”的工艺特点,成形后获得与零件相同或相近的几何形状,保证压坯的尺寸精度和表面粗糙度,保证压坯密度分布均匀,合理设计模具结构，优选模具材料,便于安装、调整和维修,安全可靠，加工方便,大批量生产用模具尽可能自动化、标准化,模具零件有足够的强度、刚度、硬度和高的使用寿命,降低模具成本,10,思考题,说明模具技术在粉末冶金工业生产中的地位与作用。为什么说提高模具技术是发展粉末冶金工业的当务之急？,模具设计的基本要求？正确设计的含义？,11,第二章 压坯设计和压机选择,第一节 压坯设计,第二节 压机选择,12,第一节 压坯设计,压坯设计的意义和要求,压坯分类,压坯设计,13,压坯设计的意义和要求,意义：一种零件能否成形，主要取决于零件形状的复杂程度。；涉及到制品的质量、生产率、生产成本等问题。,要求：,充分发挥粉末冶金少、无切削的工艺特点。在压制允许的条件下，尽可能设计成与最终零件形状接近或相同的压坯，减少机加工、节约原料。,在满足零件使用要求的前提下，把零件设计成适合金属粉末成形的压坯。,14,2,，压坯分类,1,，柱状实体压坯,2,，柱状带孔压坯,3,，带内外法兰,4,，轴向不等高,5,，斜面与曲面,15,16,3,，压坯设计,3.1,，压坯形状（结构）设计,1,，保证可压和易压,2,，保证粉末均匀充填使压坯密度分布均匀,3,，保证成形后压坯有一定的强度利于脱模,4,，避免模具出现脆弱部分,5,，简化模具结构便于加工制造,6,，组合成形,7,，,Olivetti,法,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,3.2,，压坯表面粗糙度及精度设计,1,，压坯表面粗糙度,2,，压坯尺寸精度,与生产工艺的关系,与精整方式的关系,3,，位置精度与形状公差,4,，形位公差的标注方式,3.3,，压坯密度设计,1,，密度设计的依据,零件的使用条件,零件的物理机械性能,2,，压坯密度分类,3.4,，压坯形状、精度与密度的关系,矛盾统一,28,29,30,31,32,33,思考题,压坯设计的重要意义,?,压坯设计的原则,?,压坯精度设计的内容及影响因素,?,34,第二节 压机选择,压机种类,常用压机选用原则,压制工具系统的发展趋势,35,36,压机种类,机械压机,结构简单,价格较便宜,液压机,吨位大,工作平稳,造价高,机,-,液混合式压机,保留机械式压机的快速压制,效率高,;,吸取液压机适应压制成形曲线的特点,;,工作平稳,上冲可以延时回程,37,杠杆式机械压力机,(“,设备”,/60,面,/,图,4-9),TPA,机械式压力机液压驱动,MA,多模板模架示意图,(“,设备”,/67,面,/,图,4-18),38,39,40,德国,Dorst,公司,TPA,型,140,吨机械式压机,41,常用压机选用原则,压制压力的选择,脱模压力的选择,压机工作台面和压机行程,压机行程,汽缸上下平面的距离,曲轴上下死点的距离,压制行程和脱模行程,其它因素,压制方式,脱模方式,装粉方式,生产率,42,压制压力的选择,总压制压力的计算公式,:,43,脱模压力的选择,44,压机工作台面和压机行程,45,46,47,机械压机,48,49,如果按,，受力行程为：,压坯高度为：,50,压制工具系统的发展趋势,高速度,高精度,高吨位,高安全,高自动化,51,思考题,选择压机的原则,?,为什么压制压力只能在压机公称压力的,6085%,范围内选用,?,若冲床的最大行程为,400,压坯的最大尺寸应在什么范围内控制,(K=2.23),此时的脱模行程应是多少,?,YA79-125,粉末专用压机,下缸行程为,200,试求出在该压机上能压制零件的最大高度,?(K=2.23),52,若冲床的最大行程为,400,压坯的最大尺寸是多少,(K=2.5)?,此时的脱模行程应是多少,?,53,YA79-125,粉末专用压机,下缸行程为,200,试求出在该压机上能压制零件的最大高度,(K=2.5)?,54,第三章 模具设计原理,第一节 压制过程中力的计算,第二节 压坯密度分布与压制方式的关系,第三节 选择压制方式的依据,第四节 不等高压坯压模设计原理,第五节 不等高压坯组合模冲设计原则,55,第一节 压制过程中力的计算,压制压力的计算,净压力,外摩擦力,总压制压力,单位压制压力与压坯密度的关系,脱模压力的计算,脱模压力,剩余侧压强度的计算,精整压力的计算,56,净压力（,F1 net pressure,）：粉末体本身变形和致密所需要的力,压坯内部各处压力和密度分布均匀,不考虑粉末与模壁间的摩擦力和模具变形阻力,57,外摩擦力（,F2 out friction pressure,）：克服粉末体与模壁间摩擦所消耗的力,58,总压制压力（,total pressure,）,59,单位压制压力（,specific pressure,）与压坯密度的关系：反映了压制过程中粉末体变形和致密的规律。,60,如，巴尔申理论公式：,61,脱模压力（,compute of ejection pressure,）,:,把压坯从阴模中脱出所需要的压力,62,剩余侧压强度的计算：,测定阴模外壁的变形量假设：阴模内壁沿整个阴模高度上各处均匀受到压坯的横向侧压力的作用，高度方向的应力不计。在阴模外径处,63,阴模外半径处应变为：,64,卸压后压坯存在剩余侧压强度，阴模存在剩余变形,65,计算法,（,zeta,）,66,精整压力的计算,67,68,69,70,71,72,73,74,外箍内,75,内胀外,76,77,78,第二节 压坯密度分布与压制方式的关系,压坯密度均匀分布的重要意义,模压成形过程中影响压坯密度均匀分布的主要因素,压制方式,(,类型,),压制方式对压坯密度影响的实验观察,79,压坯密度均匀分布的重要意义,密度不均匀，弹性后效不一致，发生断裂；,密度不均匀，引起烧结收缩不均匀，发生变形；,性能不一致，硬度、强度等偏差大；,影响最终产品的精度。,压制过程质量控制的主要指标是压坯密度分布均匀；也是模具设计要解决的关键问题。,80,模压成形过程中影响压坯密度均匀分布的主要因素,粉末与模壁之间的摩擦力使压坯密度沿压制方向上分布不均匀（外摩擦导致压力损失）,粉末的装填高度、压缩比、压缩速率、压制速度。,前者可通过不同的压制方式改变摩擦力的影响；,合理设计模具，保证各部分装填系数和压缩程度相同。,81,压制方式,(,类型,),（,pressing way,）,单向压制（,single-action pressing,）,阴模模腔中的粉末体在模冲作用下，在一个方向受压缩。（只有一个模冲相对阴模运动）,双向压制（,double-action pressing,）,将粉末从两个相对方向加压成形的压制方式。,同时双向压制,阴模中粉末体同时受到大小相等方向相反压力的相对压缩。,非同时双向压制：,粉末体非同时受到大小相等（或不等）的两个相对压力的压缩。,摩擦压制（,friction pressing,）,浮动压制（,pressing with floating die,）,双向摩擦压制（,double-action compacting with friction,）,阴模拉下式压制（,compacting with withdrawal die,）,82,压制方式对压坯密度影响的实验观察,单向压制时压坯密度分布规律,双向压制时压坯密度分布规律,非同时压制时后压距离的确定,摩擦压制压坯密度分布规律,三种压制方式比较,83,84,85,86,87,88,89,模冲移动的总距离,:,压坯粉重为,G;,压坯面积为,S,后压距离,后压距离相应于模冲总移动距离,L,的百分比：,90,例题：,设：,d2=6.5,克,/,立方厘米,;d1=6.0,克,/,立方厘米,;K=2.5;h=20,毫米,求：后压距离及其相对于模冲总移动距离,L,的百分比。,d1,和,d2,的影响因素,粉末的工艺性,单位压制压力,模壁的粗糙度及粉末的润滑性,压坯的高径比,91,非同时双向压制原理，为模具结构设计提供压坯密度均匀分布的理论基础；也为粉末压机设计提供了重要基础。,92,93,94,摩擦压制压坯密度分布规律：,浮动压制,阴模、芯杆自由浮动；下模冲不动,阴模浮动；芯杆、下模冲不动,芯杆浮动；阴模、下模冲不动,阴模浮动；芯杆、上模冲同步压下；下模冲不动,双向摩擦压制,阴模和下模冲固定不动；芯杆和上模冲同步下压粉末体,芯杆和下模冲固定不动；阴模和上模冲同步下压粉末体,阴模拉下式压制,95,96,97,三种摩擦压制方式比较：,共同点：,利用粉末与模壁之间的摩擦力，改善压坯密度；,阴模、芯杆与粉末接触面要有相对移动。,不同点：,浮动压制是阴模和芯杆的移动受粉末层增加的摩擦力所控制；,拉下式压制：阴模和芯杆移动速度通过调节下缸的浮动力来控制；,双向摩擦压制：阴模或芯杆与上模冲同步移动；阴模与芯杆反向运动。,98,99,第三节 选择压制方式的依据,柱状实体压坯单向压制,柱状实体压坯的双向压制,柱状带孔压坯的单向压制,柱状带孔压坯的双向压制,摩擦芯杆压制,100,101,102,103,104,105,106,107,108,109,110,111,112,柱状实体压坯单向压制,113,114,115,116,117,118,柱状实体压坯的双向压制,119,120,121,例,1,：,例,2,：,122,结论,1,：,采用单向压制,柱状压坯判据（）,圆柱体判据（）,采用双向压制,柱状压坯判据（）,圆柱体判据（）,123,柱状带孔压坯的单向压制,124,125,126,127,柱状带孔压坯的双向压制,128,129,摩擦芯杆压制,对大孔薄壁件较好,130,131,132,133,134,135,某厂生产各种规格的铁基含油轴承（产品平均密度为,6.15g/cm3,；上、下密度差允许,0.25g/cm3,）；已知,m=5,0=0.38,动,=0.08,（,0.18,）。,求下列轴承符合密度要求的压制方式：,a.)151016;,b.)201240;,c.)20575;,d.)11740,。,136,第四节 不等高压坯压模设计原理,填装系数,影响粉末填装系数的因素,压坯密度分布与填装系数的关系,不等高压坯的压制,组合模冲“压制速率”压制,137,填装系数,(Filling ratio),装粉高度与该截面上压坯高度之比。,压缩比（,Compression ratio,）,138,影响粉末填装系数的因素,装粉方式,粉末的流动性，粉末与模壁间的摩擦状况,压坯的端面形状,上、下模冲的端面形状,139,压坯密度分布与填装系数的关系,可见，填装系数不等最终将导致压坯密度不等。,140,结论,3.1,：,要使压坯密度分布均匀，首先要各处填装系数相等,在压制过程中，粉末移动的特点：,1,，初始阶段，受同等程度压缩。,2,，增加密度，高压缩区有侧向移动。,3,，最后阶段，在颗粒交接处有滑移。,141,不等高压坯的压制,整体模冲压制,(,压制速度相等,),组合模冲“等压制速率”压制,142,143,144,结论,3.2,：,要使,k,相等，只有各部分的压缩量,l,与相应截面压坯高度,h,之比相等，即：,145,组合模冲“压制速率”压制,146,147,结论,3.3,：,要保证不等高压坯密度分布均匀，只有：,148,第五节 不等高压坯组合模冲设计原则,组合模设计与装粉方式的关系,多台阶压坯组合模设计,斜面压坯组合模冲设计方法,曲面压坯和斜齿轮压模设计,149,组合模设计与装粉方式的关系,沿压制方向横截面积无变化的压坯,要满足结论一；只需用整体模冲，用容量法装粉，调节模腔粉末高度的均匀性。,沿压制方向横截面积有变化的压坯,压坯一端带一个或多个台阶,压坯中间带内台阶,斜面压坯,具有斜面的压坯,粉末移动成形法,奥利维特成形法,150,多台阶压坯组合模设计,设计多台阶组合模冲，一般是按台阶分别设计模冲。,当压坯相邻台阶高度差不大时，可以用一个模冲压制两个台阶。,(,整体模冲,),151,整体模冲限制条件,(,依巴尔申方程,),：,高度差不超过,25%,；,整体模冲限制条件,(,依相邻两台阶允许孔隙度差,),：,152,153,例,选择可整合的台阶,;,依假设,进行整体台阶设计,;,验证整体台阶设计的合理性,.,154,斜面压坯组合模冲设计方法,整体模冲装粉高度的确定,组合模冲分模方法及装粉高度确定,155,156,157,158,曲面压坯和斜齿轮压模设计,(,略,),曲面压坯采用粉末侧向移动成形,(,上模冲设计成组合的,内上模冲用弹簧浮动,),斜齿轮压坯设计成旋转压模,159,小结,压制压力的计算,脱模压力,压坯密度均匀分布的重要性,影响压坯密度均匀分布的两个主要因素,压制方式对压坯密度分布的影响,选择压制方式的依据,不等高压坯压模设计,160,思考题,为什么说压模设计要解决的主要矛盾是压坯密度均匀分布？,要使压坯密度均匀分布，在压模设计中采取哪些措施？,不等高压坯模冲配置的原则，及多个斜面下模冲的分模方法和计算。,要保证不等高压坯各部分密度分布均匀应满足的条件。,161,162,163,第四章 压模主要零件尺寸计算,第一节 参数选择与生产工艺的关系,第二节 压模零件尺寸计算,第三节 模具主要零件尺寸计算举例,164,第一节 参数选择与生产工艺的关系,参数选择与工艺设计的关系,根据压件的尺寸精度、形状和性能要求来确定生产工艺过程。,不同工艺过程压件尺寸变化情况不同。,压制烧结、整形、全精整和复压,165,以精整工艺为例说明：,考虑,K(,压缩比,),压坯的弹性后效,烧结收缩率,精整余量,精整回弹,机加工余量,采用复压复烧工艺时还要考虑装模间隙和压下率。,166,167,168,169,170,171,工艺参数及影响因素,在尺寸计算时，所涉及的工艺参数有：粉末松装密度、压坯的弹性后效、烧结收缩、整形余量、整形回弹量、复压装模间隙、复压压下率等等。,压缩比,压坯的弹性后效,烧结收缩率,精整余量,机加工余量,复压装模间隙与压下率,172,173,174,精整余量,凡产品尺寸精度和表面粗糙度要求较高的部位，必须通过模具表面与烧结坯表面在压力作用下产生相对位移；,烧结坯必留有余量；,要求不同，各部位余量各异；,175,精整方法,(,依精整余量分配方式,),分为：,正精整,负精整,轴套烧结件的径向精整,外表面（外径）：外箍内,内表面（内径）：内胀外,内、外表面均留：内胀外箍,整形,为了获得所要求的烧结体表面形状所进行的一种压缩加工；以改善烧结制品的精度和机械性能；可为中间工序，也可为最终工序。,全精整,烧结件的径向和轴向都留有余量的正整形方式；,零件在内、外表面和两端面尺寸均变化，产生少量塑性变形。,176,精整余量的选择：,结合工艺条件的稳定性、压坯的壁厚并考虑模具的磨损；,要求表面光洁度高，余量留大点；,要求尺寸精度高，余量留小点；,壁厚留大、壁薄留小；,对多孔轴承，为了使表面有一定的通孔率，留量要小。,177,机加工余量,采用精整，达不到尺寸精度和表面光洁度要求的零件，需要采用辅助机加工措施来保证。这时，留机加工余量。,如：,轴向尺寸、最终车加工来保证长度公差；比用整形保证更经济。,表面光洁度高，采用磨加工，可减少模具制造费用。,178,整形、全精整和复压,整形：达到表面形状的要求；,精整：达到表面精度和粗糙度的要求。,全整形：径向、轴向（内外表面及端面）都有变化；,复压：从尺寸变化上看，压下率较大。,179,第二节 压模零件尺寸计算,轴向尺寸的计算,阴模外径的确定,180,轴向尺寸的计算,阴模高度,芯杆长度的确定,模冲高度的确定,阴模内径尺寸计算,芯杆外径尺寸计算,整形模,复压模,模冲内、外径的确定,阴模外径的确定,181,182,183,184,185,186,187,188,189,模冲内、外径的确定,模冲内径与芯杆外径滑动配合,模冲外径与阴模内径滑动配合,尺寸公差,(D,MAX,;D,MIN,),基制选择,模冲外径与阴模内径配合选阴模内径作基础孔（基孔制）,模冲内径与芯杆外径配合选芯杆外径作基础轴（基轴制）,配合间隙,配合种类,粉末冶金范围,机加工精度,设备配合精度,模具使用寿命,190,阴模外径的确定,设计要求,假设条件,单层阴模外径的确定,组合筒阴模外径的确定,组合筒阴模过盈量的确定,求热装配所需的温度,设计步骤,191,设计要求,强度要求,最大应力不得大于阴模材料的许用应力。,刚度要求,阴模在内应力作用下，发生弹性变形，这种变形不得超过压坯精度。,假设条件,单层阴模或双层阴模视为厚壁筒，按造厚壁筒应力公式求危险截面上三个应力。,内壁侧应力与组合筒阴模内外之间的过盈装配应力在圆周方向和高度方向均匀分布。,依据强度要求建立强度条件。,依据刚度要求建立刚度条件。,当,D,外,/D,内,达到,23,时，可以满足刚度条件。只根据强度条件确定阴模外径。,192,单层阴模外径的确定,在粉末侧压强作用下的应力计算；,按第一强度理论建立阴模强度条件；,按第二强度理论建立阴模强度条件；,讨论。,193,194,195,196,197,198,199,讨论,:,加大阴模外径,(,加大,m,值,),，不能改变阴模所受侧压强的上限，反而浪费材料。,一般,m,值取,24,；取,m,值,4,时，阴模所受侧压强的上限为材料许用强度的,0.7,倍。,要提高压坯压制压力，进一步发挥模具材料的潜力，必须改变阴模结构设计。,采用过盈配合的组合筒阴模结构，可提高阴模承受侧压强的能力，提高阴模寿命。,200,组合筒阴模外径的确定,组合阴模是由阴模和外套过盈装配成的整体模。,阴模外侧受预压缩压强（预切向压应力）；模套内侧受预外胀压强（预切向拉应力）。,当阴模内壁承受侧压强作用，产生切向拉应力时能被装配应力抵消一部分。但，模套产生的切向拉应力，因装配预应力而提高。,内筒无张力设计,校核外模套内侧应力,201,202,203,204,205,206,207,组合筒阴模过盈量的确定,208,求热装配所需的温度,209,设计步骤,求,m,求阴模外径,/,中径,求装配应力,求过盈量,求热配温度,（等强度设计略）,210,第三节 模具主要零件尺寸计算举例,211,第五章 模具主要零件结构设计及加工技术要求,第一节 结构设计,第二节 模具加工技术要求及材料选择,第三节 模具零件加工方法,212,第一节 结构设计,一般要求,压制模,精整模,压制模阴模结构设计,阴模的结构形式,阴模孔形结构,精整模孔形结构,213,压制模,阴模,保证压坯几何形状和尺寸精度；,工作表面有良好的光洁度、表面硬度和耐磨度；,工作时要有足够的强度和刚度；,能使压坯完整地脱模。,芯杆,与上下模冲有良好的定位与导向；,工作段有良好的硬度、耐磨；其它连接段应有足够的韧性；热处理硬度适当降低。,模冲,工作段有足够的硬度、耐磨性；非工作段要有足够的韧性；,上、下模冲工作面的配合面有良好的光洁度；非配合面做成退让尺寸。,有关部位保持垂直、平行度和同轴度。,214,精整模,阴模,关键是入口处设计成圆弧或锥角（使精整件逐步变形）,芯杆,关键是插入制品内孔部分设计成圆弧或锥角。,215,压制模阴模结构设计,阴模的结构形式,整体阴模（包括双层、多层）,组合阴模（上阴模、下阴模）,多槽阴模,可拆阴模,阴模孔形结构,精整模孔形结构,入口处圆弧和锥角的设计,216,第二节 模具加工技术要求及材料选择,加工技术要求,模具材料的选择,217,加工技术要求,配合间隙选取,形位公差要求及标注,表面粗糙度,工作表面硬度,218,模具材料的选择,选择的依据,粉末冶金零件的生产特点,（高压、摩擦）,阴模（耐磨、硬度、抗疲劳、抗振）,芯杆（耐磨、硬度、非成形端韧性好）,模冲（耐磨、硬度、韧性、抗疲劳）,模具加工的特性,材料可加工性,热处理要求,推荐使用材料,219,第三节 模具零件加工方法,机加工方法,电火花加工,异形、零件经过淬火回火后,线切割,异形、零件经过淬火回火后,220,第六章 齿轮模与热锻模设计,第一节 齿轮阴模内孔的设计方法,第二节 热锻模设计,221,第一节 齿轮阴模内孔的设计方法,求阴模内齿齿顶圆直径,求变化系数,求阴模内齿公法线长度,根据阴模齿顶圆求电极齿轮齿顶圆,求电极齿轮变位系数,求电极齿轮公法线长度,222,阴模内齿齿顶圆直径,223,变化系数,224,阴模内齿公法线长度,225,电极齿轮齿顶圆,226,电极齿轮变位系数,227,电极齿轮公法线长度,228,第二节 热锻模设计,热锻模工作特点及设计要求,热锻模结构分析,热锻模尺寸计算,229,热锻模工作特点及设计要求,工作特点,高温,高速,预成形坯多孔,设计要求,尽可能发挥粉末锻造的优点,为了减少飞边尽可能采用闭式锻造模,严格控制闭模高度,形状复杂的一端由上模锻打,死角处开气孔,留适当加工余量,锻模应有足够的强度、刚度,考虑快速脱模,机械化,230,热锻模结构分析,热锻模尺寸计算,231,第七章 压模结构分析与设计,第一节 压模结构分析,第二节 模座及模架设计分析,第三节 压模自动化机构分析与设计,第四节 辅助零件的设计,232,233,第一节 压模结构分析,单向压制模,双向压制模,摩擦芯杆压模,组合压模,234,单向压制模,手动压制模,结构特点,工作程序,优缺点及应用范围,优：结构简单、制造容易、成本低,缺：生产率低、劳动强度大,应：科研试制，小批量生产,单向自动压模,结构特点,阴模浮动；反向单向压制成形,成形方法,上冲不入阴模，下冲向上压缩，顶出式脱模,特点和应用范围,结构简单、制造容易，脱模距离短,阴模固定顶出式单向压模,全自动成形（提高生产率）,235,236,237,238,239,240,241,242,243,244,245,246,247,248,249,双向压制模,双向手动压制模,结构分析,成形原理,单面加压实现双向压制,特点及应用范围,双向自动压制模,冲床两面加压的双向自动压模,结构分析,成形过程,使用条件范围,弹簧浮动阴模的双向压模,下冲、阴模之间弹簧,液压浮动阴模拉下式压模,结构分析,成形过程,特点,液压浮动阴模拉下式压模与弹簧浮动顶出式压模比较,共同点：,不同点：,250,251,252,253,254,摩擦芯杆压模,手动模,结构,成形特点,应用范围,:,薄壁零件,浮动压模,结构分析,成形特点,应用范围,255,256,257,258,组合压模,外法兰压坯组合压模,内台阶压坯的组合压模,多台阶压坯的组合压模,中间带台阶压坯组合压模,球面压坯组合压模,259,260,第二节 模座及模架设计分析,模座结构分析,模架结构分析,261,262,263,264,265,266,267,268,269,270,模架结构分析,模架分类,普通模架,上冲与阴模之间的配合精度由压机保证,A,类模架,上冲与阴模之间的配合精度由导向柱保证,B,类模架,可压台阶、浮动成形和限制器成形,C,类模架,增加一块浮动模板,D,类模架,上横梁由气缸控制，提供有压脱模。,271,第三节 压模自动化机构分析与设计,浮动机构,脱模机构、复位机构,自动送料机构,272,浮动机构,浮动机构的作用,利用压坯和模壁摩擦力可以采用单面加压来实现双向压制使压坯密度分布均匀,可调节浮动量调整粉末松装高度，保证填装系数相等。,可使不同部位压缩比保持相对稳定获得相同程度的压缩。,浮动方式与浮动装置,方式：弹簧浮动、液压浮动和气压浮动,装置：,根据压制方式不同（阴模、上下模冲或芯杆）,273,弹簧浮动,弹簧浮动阴模的成形原理,浮动阴模弹簧的设计要点,浮动力的计算（浮不动与弹力太小的矛盾）,弹簧根数的设计,弹簧刚度和强度条件,弹簧选择的原则（外径、丝径和圈数）,气压浮动,液压浮动,274,275,脱模机构、复位机构,自动送料机构,往复式,回旋式,调节装粉机构,276,277,278,279,280,281,282,283,第四节 辅助零件的设计,284,285,286,287,288,289,第八章 计算机辅助设计,290,设计题,1,#,技术要求：,材质：,1%C-Fe,；,=6.20.1g/cm3,；,HB,40,；,年产量,100,万件。,设计要求：,前言（设计思路）；,产品生产工艺流程设计及工艺参数确定；,压制操作过程说明；,模具优缺点评价；,模具零件尺寸计算；,后语（体会及建议）；,压模总装图一份（装粉、压制和脱模状态图）；,绘制压模主要零件加工图（标注尺寸、公差、形位公差、表面粗糙度、材质及热处理技术要求）。,291,292,设计题,2,#,某铁基制品如图所示，采用压制烧结工艺制得（原料粉末松装密度,2.5 g/cm3,弹性后效,0.1%,线烧结收缩率,0.15%,，无机加工）；产品材质：,1%C-Fe,（理论密度,7.8g/cm3,），,=6.20.1g/cm3,；采用带内台阶阴模，弹簧浮动双向压制，求主要模具零件的尺寸及公差：阴模高度，阴模内台阶高度，芯杆高度，上、下模冲高度，阴模内径，芯杆外径，上、下模冲的内、外径，以及,m=3,时阴模的外径（公差标注要求：轴向，自由公差；径向，模具零件机加工尺寸公差,0.02,，阴模基孔制，芯杆基轴制，滑配间隙,0.01,）。,293,294,295,296,297,298,设计题,3,#,某厂拟用手动模生产某规格的铁基含油轴承。产品材质：,1%C-Fe,（理论密度,7.8g/cm3,）；产品平均密度为,6.15g/cm3,；上、下密度差允许,0.25g/cm3,；已知,(m=5,0=0.38,动,=0.08,，,K=2.5),；产品尺寸要求如图所示；压制弹性后效,1%,；烧结线收缩率,1.5%,；径向整形余量,0.05mm,；整形后无机加工；整形弹性后效忽略不计。,299,300,求：,该轴承符合密度要求的粉末冶金工艺流程,该轴承符合密度要求的压制方式；,该轴承符合产品尺寸要求的整形方式；,该轴承主要压制模具的零件尺寸及公差（公差标注要求：轴向，自由公差；径向，模具零件机加工尺寸公差,0.02,，阴模基孔制，芯杆基轴制，滑配间隙,0.01,；计算压制阴模外径时,m=2,）；,该轴承主要整形模具的零件尺寸及公差（公差标注要求：轴向，自由公差；径向，模具零件机加工尺寸公差,0.02,，阴模基孔制；计算整形阴模外径时,m=3,）。,301,该轴承密度要求,:,该产品可采用：压制；烧结；整形。,302,该轴承符合密度要求的压制方式,:,303,304,该轴承符合产品尺寸要求的整形方式,从产品尺寸要求图中可知：外径要求公差,0.03mm;,外径要求粗糙度,1.6um,；而其它部位不要求。所以，可采用通过式整形。,305,该轴承主要压制模具的零件尺寸及公差,306,307,308,该轴承主要压制模具的零件尺寸及公差,309,