第7教学单元压坯密度分布与压制方式的关系.doc

冶金与建筑工程系 教 案第 7 教学单元课 题：压坯密度分布与压制方式的关系教学目标知识目标1.掌握压坯密度分布与压制方式的关系能力目标会正确操作压机使压坯密度均匀职业素质目标独立解决问题，自主创新教学重点压坯密度分布与压制方式的关系教学难点压坯密度分布与压制方式的关系辅助教学手段采用实物、标本、模型、图表、幻灯和录像等手段教学准备准备教学目标、准备学生情况、准备教学材料、准备教学心理、准备教学过程、准备教学评价授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日教 学 进 程教学方法及时间分配复习提问：粉末冶金制品压制成形原理？采用任务教学法、案例教学法、引导文教学法、现场教学法，通过教师讲解、示范，引导学生学习。2学时导 言：教学内容：压坯密度分布与压制方式的关系设计粉末冶金成形模具时，既要尽量使压坯密度分布均匀，又要使模具结构简单。压坯形状越复杂，密度分布越不容易均匀。密度分布差异大的地方，往往是压坯横截面发生变化的分界处。脱模时，这些部位因密度分布不均匀而使弹性后效指在除去压制压力并把压坯脱出阴模以后，由于内应力的作用，压坯发生弹性膨胀不同，易造成裂纹的出现。烧结时，密度分布不均匀会引起收缩不一致，从而产生弯曲、变形。因此，压坯密度分布的均匀性直接影响零件的力学性能和使用性能。压坯密度分布的均匀性与选择压制方式有关，通过分析压制方式对其影响，可以得出不同情况下选择不同压制方式的依据，进行正确的模具设计。(一)压坯密度分布与压制方式的关系压坯密度分布的均匀性除了受粉末成分、性能和模具表面质量等因素影响之外，主要还受粉末体在压制过程中移动特点的影响。其一是粉末与模壁之间的摩擦会引起压坯密度的不均匀分布，而其不均匀程度与压制方式有关。其次，当模腔中的粉末同时受到压缩时，粉末体几乎不产生横向移动。因此，压坯密度分布的均匀性主要取决于型腔各部位的装粉高度，并且与各部位粉末体的压缩比、压缩速率或最终压缩速度有关。由于粉末与模壁之间的摩擦，使得压坯密度无论沿高度方向还是横截面方向的分布都很不均匀，随压坯高径比的增大而越来越严重。这在“压坯密度”一节中己经讲到。压制方式对压坯密度的影响可通过下面的实验来观察，用箔将粉末等分为等重量的五层置于压模中，分别采用单向压制和双向压制，各层的厚度和形状见上图。 改善压坯密度分布的另一种压制方式是摩擦压制。摩擦压制是在压制过程中，让阴模或芯棒与压坯侧面产生同向相对移动，其移动速度要大于粉末的移动速度。这种压制方式借助于粉末与模壁之间的摩擦，带动与阴模或芯棒接触的粉末层移动，从而改善沿压坯高度方向的密度分布不均匀性。利用摩擦压制的方式主要有浮动阴模双向压制、拉下式压制和摩擦芯棒压制。(二)压制方式的选择粉未与阴模壁之间的摩擦，对压坯密度分布影响很大。压制方式不同。丘、下模冲与阴模和芯棒对粉末体的相对运动方向及速度也不同，从而使外摩擦对压坏密度的均匀分布产生不利或有利的影响。根据其影响规律，正确选择压制方式，是压模设计的主要内容之一。1单向压制单向压制是从一个方向压制成形的方法。压制时，阴模与下模冲固定不动，用上模冲加压。压坯一般是由下模冲上升顶出。这种方法成形的压坯上下方向密度不均匀，压坯上端密度最高，下端密度最低。当压坯密度为6.2-7.0g/cm3时，对于H/D2的圆柱状压坯，高度H和厚度T之比4的直筒型压坯，以及扁平类制品，可以应用单相压制。2.双向压制双向压制是由相对的两个方向压制成形的方法。典型的双向压制是，在压制时阴模不动，上、下模冲从两个方向相向加压，压坯大多是由下模冲上升脱出。两个模冲可以是同时加压，也可以非同时加压。这种方法适用于压坏密度为6.0-7.2g/cm3，高径比2H/D4的圆柱状压坯和高度与壁厚比4H/T8的圆筒形压坯。3.摩擦芯棒压制摩擦芯棒压制的特点是芯棒和上模冲同向同速对着固定的阴模和下模冲移动压缩粉末体，且芯棒下移的速度大于粉末体下移的速度，也可以是阴