粉末冶金模具设计说明书

序言资料是中国四大家产之一，它包含有机高分子资料、复合资料、金属资料及无机非金属资料。粉末冶金技术作为金属资料制造的一种,以其不行代替的独到优势与其余制造方法共同发展.粉末冶金相对其余冶金技术来说拥有：成本低；加工余量少；原料利用率高；能生产多孔资料等其余方法不可以生产或着很难生产的资料等优势。粉末冶金是制取金属粉末以及将金属粉末或金属粉末与非金属粉末混淆料成型和烧结来制取粉末冶金资料或粉末冶金制品的技术.粉体成形是粉体资料制备工艺的基本工序.模具是实现粉体资料成形的重点工艺装备。模具的设计要尽可能的凑近产品的形状，机构设计合理表面圆滑，减少应力集中，防备压坯分层、开裂。模具自己要有必定的强度保证压制的次数,不易变形.粉体模压成形模具主要部件包含:阴模、芯杆、模冲。模具设计第一要厂家供给产品图，再确立成型的方式，采集压坯设计的基本参数（包含:松装密度、压坯密度、粉体的流动性、及烧结缩短系数等.）来算得压坯的尺寸。依据压坯形状尺寸以及服役条件和要求来设计出成型模具尺寸,校核模具强度。最后在用模具试压，若压坯合格,则此模具复合要求.本次课程设计以前，我们已经学习了《热办理原理与工艺》、《金属物理与力学性能》、《粉末冶金原理》、《硬质合金生产原理》等有关课程的知识.此次在老师的指导下，和同学的互相议论，自己查阅资料，基本上懂得了模具设计的步骤和方法。相信经过此次设计后，对此后的工作会有很大的帮助。设计任务本课程设计的任务是生产一批有色金属扁材拉制模坯，其形状和尺寸以下图：型号DHabhh1h2Rre42—14×5.9452014。65。9336411。51.1产品解析由产品图可知H/D〈3，所以，该产品适合单向压制。产品的斜边角度不大,所以，装粉比较简单，可用单重新压制。产品内部的斜角可直接做在芯杆上。菱角的倒角不长,可适适用上冲头压制。1.2材质的选择该模具生产的产品用于拉制模坯,对产品的强度及耐磨性能要求很高,再依据客户所供给的要求，综合考虑采纳硬质合金资料YG8作为材质。压坯设计2.1压坯形状设计压坯形状应尽可能与产品部件同样或周边(近净成形）,知足产品的功能要求。同时，还应试虑压制成形过程（装粉、压制、脱模）的要求及压模构造和刚度等对压坯形状、尺寸、质量的影响。应从几个方面综合考虑：从装粉和压坯密度的平均性考虑；从压坯脱模的角度考虑；从减小模压成形难度、简化模具构造考虑;从模具部件强度和使用寿命考虑等。烧结缩短率与混淆料成分、粒度、压坯密度、烧结工艺有关.它平时以不出现分层的最大密度（或压制压力)确立烧结缩短率。硬质合金生产时,经常采纳缩短系数。一般粉末料比颗粒料的缩短系数大;白腊料比橡胶料缩短系数大；纵向(轴向）比横向(径向）的缩短系数稍大.在缩短系数的采用时,长条产品的长度比宽度大;外径比内孔大；手动压制比自动压制大。铁基制品烧结缩短率一般为0。5～2.0％，当增添铜后可抵消缩短，使缩短为零；硬质合金制品缩短率一般为

17~20％。硬质合金缩短系数可赐教科书

P162表

6-4,

查表取外径和高烧结缩短系数为

1。2，内经烧结缩短系数为

1.18。综合考虑压坯形状以下列图：2。2压坯密度设计硬质合金压坯的密度平时设计为8。5～8.8g/㎝3（35%左右孔隙度），单位成形压力约200～300MPa;铁基产品有低中高的强度要求之分，压坯密度平时设计为5。6～7.1g/㎝3（15%左右孔隙度）。成形压力达到700MPa。本产品的压坯密度取8.7g/㎝3。压模构造设计粉体模压成形模具主要部件包含:阴模、芯杆、模冲。在进行模具部件构造设计时，应试虑压制成形过程要求、安全(人身、设施、模具）要求、与模架连结要求、装置要求、制造要求等。阴模:构造特点有整体模、拼模、可拆模。注意应力集中部位和入口倒角、脱模锥度。模冲：注意与阴模和芯杆的定位和导向作用；配合与非配合段；不可以倒角部位。芯杆：自动压力机用芯杆应有自动调心作用.依据产品的形状，采纳单向压制，顶出式脱模。压模部件尺寸计算粉末的松装密度为松=3。2g/CM3,压坯的密度为头与阴模之间的配合空隙为0.02mm～0.05mm，取

压=8.7g/CM3，冲0。04mm。压缩比为K=

压/

压=3.所以，装粉高为

H粉

=H压×K=72mm。4。1阴模尺寸阴模的计算公式为：H＝H粉+H上+H下H上上模冲定位高度H下下模冲定位高度H粉粉体松装高度下模冲的定位高度H下是依据下模冲与阴模之间的装置需要而选定的。一般取10～30mm。手动模的定位高度要比自动模大些。这里取H下=10mm.关于手动模，应当考虑在阴模上加一个高度H上，这里取H上=4mm。所以，HH粉+H上+H下=72+4+10=86mm.阴模内径等于压坯外径为54mm,阴模壁厚一般为10～30mm,取15mm。4.2下模冲、芯杆尺寸下模冲高度取10mm。芯杆的长度应不超出阴模上端面或略短一点，以便与自动送粉，但不宜过低，省得惹起夹粉，磨损芯杆.取下模冲芯杆总长度为86mm下冲头的内径为54mm，芯杆的直径为17.37mm。4。3上模冲尺寸上冲头长度和阴模同样长，即为86mm。上冲头的内径为17.37mm,外径为54mm.4。4限位器尺寸限位器高度为24+10=34mm。内径为54mm，外径84mm。压模部件资料的选择查表得阴模，下模冲、芯杆，资料都采纳GCr15。压模部件热处模具热办理是模具加工的重要环节，是保证模具质量和提升模具寿命的重点序，所以一定依据所选定的资料制定合理的热办理工艺。6。1阴模加工工艺流程:落料铸造退火车削等热办理与模套压配磨两平面电加工内型面研磨内型面退磁查验编号入库6.2芯棒加工工艺流程落料车削等热办理与接杆配合（钎焊、压配等）磨削基准面磨削外型面研磨外型面退磁查验编号入库6.3模冲加工工艺流程落料

铸造

退火

车削等

热办理

磨削两头面磨削外圆

电加工内腔

磨削外型面

研磨内外型面退磁

查验

编号入库6.4热办理工艺铸造工艺：始锻温度1050～1100℃终锻温度850～880℃退火工艺:790～810℃保温2～6h,以20～30℃／h,冷却到550℃后炉冷或空冷，退火态硬度170～207HB淬火工艺：迟缓预热至600℃,迅速加热至830℃，油冷回火工艺:150~400℃硬度59～64HRC工艺曲线:模具部件的技术要求7.1阴模要求①阴模高度应能容纳压制所需的松弛粉末，并使上、下模冲有优秀的定位和导向；②能保证压坯外形的几何形状和尺寸精度；③工作面的粗拙度Ra≤0。8um；④工作表面要有高的硬度和优秀的耐磨性；；⑤在工作压力下应拥有足够的强度和刚性;⑥依据产品的批量和复杂程度，选择适合的阴模资料⑦构造上应便于制造和维修,使用安全，操作方便⑧能使压坯圆满的脱出⑨平磨后需退磁7。2芯棒要求①保证压坯内腔的几何形状和尺寸精度②工作面的粗拙度Ra≤0.8um;③与上下模冲应有优秀的配合、定位和导向④工作段应有高的硬度⑤平磨后需退磁7。3模冲要求1）工作表面要有足够高的硬度和优秀的耐磨性，资料的选择与办理应试虑有适合的韧性;上、下模冲对阴模和芯棒应有优秀的配合、定位和导向,并有合理的配合空隙，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拙度Ra≤0.8um，非工作段的外径可适合减小,内径可适合放大,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5）平磨后需退磁生产的主要设施：车床、铣床、磨床、钻床、线切割、电火花等参照文件［1]熊