粉末冶金模具设计说明书

1、江苏科技大学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1、 产品分析生产一批圆环状钢制模坯，内径40mm，外径80mm，高度40mm2、 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400500MPa）。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：松=2.8g/cm3压坯密度为：压=6.6g/cm33、 压机与压制方式选择1.压制压力选择采用400MPa的单位压力，且压坯截面积为：S=12.56cm2则压制压力为：F=PS=400MPa12

2、.56cm2=502KN2.压制类型选择因为采用大批量生产，故使用自动压制。3.压制方式选择采用双向压制。4. 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=402.35=94mm4、 成型设备与压制工具系统1. 装粉方式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. 模架选择查表4-26，模架选用上-下一式A型模架。3. 压机类型选择H受力=H坯（K-1）H受力=0.15SmaxSmax=（K-1）H坯/0.15=360mm根据最大压制压力和最大装

3、粉高度要求选择液压式压机。5、 压模主要零件结构设计1. 结构组成模具由阴模、上冲模、芯棒、下冲模组成。2. 尺寸计算1 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+H下+H上=94+20+20=134mm。2 阴模内径：D阴内=80mm3 阴模外径：查表知当压坯密度为6.6g/cm3时，m=D/d2.52.8，因此D阴外=200mm。4 上模冲高度：94-40=54mm。5 下模冲高度：134+14=148mm。 芯棒直径：40mm。 芯棒长度：148+94+14=256mm六、压模零件加工1.压模零件材料的选择查表得阴模，上下模冲、芯棒，材料都

4、选用GCr15。2.压模零件热处理模具热处理是模具加工的重要环节，是保证模具质量和提高模具寿命的关键序，因此必须根据所选定的材料制定合理的热处理工艺。阴模加工工艺流程：芯棒加工工艺流程：模冲加工工艺流程：热处理工艺锻造工艺：始锻温度10501100 终锻温度 850880退火工艺：790810保温26h，以2030h，冷却到550后炉冷或空冷，退火态硬度170207HB淬火工艺：缓慢预热至600，快速加热至830，油冷回火工艺：150400 硬度5964HRC七、模具零件的技术要求1.阴模要求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

5、度；工作面的粗糙度Ra0.8um；工作表面要有高的硬度和良好的耐磨性；在工作压力下应具有足够的强度和刚性； 根据产品的批量和复杂程度，选择合适的阴模材料结构上应便于制造和维修，使用安全，操作方便能使压坯完好的脱出平磨后需退磁2.芯棒要求保证压坯内腔的几何形状和尺寸精度工作面的粗糙度Ra0.8um；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平磨后需退磁3.模冲要求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；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）应能脱出压坯上下模冲的工作面和配合面的粗糙度Ra0.8

6、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、芯棒之间的摩擦有关部位应能保证垂直度、平行度和同轴度等技术要求平磨后需退磁3. 生产的主要设备：车床、铣床、磨床、钻床、线切割、电火花等。八校核计算校核与强度计算P侧=0.56*6.6/7.8*400=189MPaP侧*1.43=189*1.43=271MPa1317MPa符合强度要求。 阴模厚壁刚度与强度计算与校核R阴模外半径mm;r凹模内半径mm阴p模具型腔内最大的压力Mpa;u模具钢材的泊松比u0.25p模具强度计算的许用变形量mmp模具强度计算许用应力（Mpa） p 23R40mm E2.2105MpaP40Mpa Up 0.25p 400Mpa 刚度(1）阴模侧壁刚度条件计算公式：R=r(p E/rp+1-u)/( p E/rp+（1-u）)代人公式得：R=40（0.0232.2105+0.755240/0.232.2105-1.254040）=40mm(2)阴模侧壁强度条件计算公式：R=r(p/p-2p)-1)