【正文】 3) 模具安裝的定位基準(zhǔn)： 以陰模內(nèi)孔做定位基準(zhǔn)。 （三）壓坯單重超差 School of Materials Science and Engineering （四）表面劃傷 壓坯表面劃痕稱(chēng)為劃傷。 分層主要是壓制壓力過(guò)高引起的！ 糾正措施： 裝料均勻；不過(guò)壓 (不超過(guò)應(yīng)有壓制壓力 )；增加壓坯強(qiáng)度。壓制前，需將其中的汽油或酒 精揮發(fā)。 裝填系數(shù)： 壓坯密度與粉末松裝密度之比。 浮動(dòng)壓力 Pf過(guò)大，中性軸下移，密度差增大。 3) 粉末層各斷面上的外壓力與該斷面上粉末的實(shí)際斷面積受的壓力總和保持平衡。 )8e xp (1 DHPp ????School of Materials Science and Engineering ? 側(cè)壓系數(shù) ξ ? 壓坯尺寸 H/D 對(duì)壓力損失（摩擦力）有明顯影響 H/D相同， D不同，達(dá)到相同的壓坯密度， 所需單位壓制壓力不同 小直徑壓坯需較高的壓制壓力（圖） School of Materials Science and Engineering 四、脫模壓力 ● 定義： 壓制壓力卸除后， 使壓坯由模中脫出所需的壓力 稱(chēng)為脫模壓力 。 實(shí)例：幾種商品粉末的比表面積（ cm2/g）： 還原 Fe粉（ 79%325目）： 5160 還原 Fe粉（ 1%325目）： 516 電解 Fe粉（ 200目）： 400 羰基 Fe粉（ 7181。 ！ 粉末體的變形是廣義變形：顆粒位移 + 顆粒變形 School of Materials Science and Engineering 3. 致密材料變形時(shí)，各微觀區(qū)域的變形規(guī)律與宏觀變形規(guī)律基本一致，粉末體變形時(shí)，各顆粒的變形基本獨(dú)立，不同顆粒變形程度可能存在較大差異。 壓制使粉末體堆積高度降低，一般壓縮量超過(guò) 50% 2. 軸向壓力（正壓力）施加于粉末體，粉末體在某種程度上表現(xiàn)出類(lèi)似流體的行為，向陰模模壁施加作用力，其反作用力 —側(cè)壓力 產(chǎn)生。 第一節(jié) 概述 Consolidation School of Materials Science and Engineering ● 成形的重要性 1）是重要性僅次于燒結(jié)的一個(gè)基本的粉末冶金工藝過(guò)程。第二章 粉末壓制成形原理 Principles of Powder Compaction（ Pressing） 程繼貴 材料科學(xué)與工程學(xué)院 School of Materials Science and Engineering 本章內(nèi)容 167。 2）比其他工序更 限制 和 決定 粉末冶金整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。 但是粉末體非流體，側(cè)壓力小于正壓力！ School of Materials Science and Engineering 3. 隨粉末體密實(shí)，壓坯密度增加，壓坯強(qiáng)度也增加。 4. 粉末體受力變形時(shí)，局部區(qū)域的實(shí)際應(yīng)力遠(yuǎn)高于粉末體受到的表觀應(yīng)力（表觀壓制壓力）。m）： 3460 還原 W粉（ ）： 5000 School of Materials Science and Engineering （三） 粉末體在壓制過(guò)程中的（位移）變形規(guī)律 ? 較低壓力下首先發(fā)生位移，位移形式多樣 （ a） （ b） （ c） （ d） （ e） 壓制時(shí)粉末位移的形式 （ a）顆粒接近；（ b）顆粒分離；（ c）顆粒相對(duì)滑動(dòng)； （ d）顆粒相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；（ e）顆粒因粉碎產(chǎn)生移動(dòng) School of Materials Science and Engineering 影響壓制時(shí)粉末位移的因素 ? 顆粒間可用于相互填充的空間（孔隙） ? 粉末顆粒間摩擦 ? 顆粒表面粗糙度 ? 潤(rùn)滑條件 ? 顆粒的顯微硬度 ? 顆粒形狀 ? 加壓速度 School of Materials Science and Engineering 2. 粉末顆粒的變形 ● 彈性變形 顆粒所受實(shí)際應(yīng)力超過(guò)其彈性極限，發(fā)生彈性變形。 ● 脫模壓力與壓制壓力、粉末性能、壓坯密度和尺寸、壓模和潤(rùn)滑劑等有關(guān)。外壓如增加，粉末體便壓縮 . 4) 每個(gè)粉末顆粒僅能承受它所固有的屈服極限的能力。 實(shí)際： Pf稍大于 W，便于陰模自動(dòng)復(fù)位。 兩者數(shù)值上相等（等截面時(shí)）！ 2）采用組合模沖代替整體模沖，實(shí)現(xiàn) 補(bǔ)償裝粉 ，是實(shí)現(xiàn)壓縮 比相等的關(guān)鍵 補(bǔ)償裝粉： 各部分的粉料裝填高度按裝填系數(shù)（壓縮比） 來(lái)計(jì)算。 School of Materials Science and Engineering 三、壓制條件的影響 （一）壓制方式（略 ) （二）壓制工藝條件 1. 裝粉方式： 重量法、容量法（落入、吸入、芯桿移動(dòng)） 2. 加壓速度： 低壓范圍內(nèi)（ 10m/s）： 速度加快不利！ 快速?zèng)_擊壓制（幾十 ~上百 m/s） ——新技術(shù)！ 3. 保壓時(shí)間 4. 振動(dòng)壓制 5. 磁場(chǎng)壓制 School of Materials Science and Engineering 四、壓制缺陷（廢品）分析 （一）分層 沿壓坯的棱邊向內(nèi)部發(fā)展的裂紋稱(chēng)為分層 （與壓制方向垂直）。 檢驗(yàn)方法： 磕斷壓坯觀察斷面；超聲波探傷等。 產(chǎn)生原因： 1）粘模： 脫模時(shí)在陰模出口處受到阻礙，局部產(chǎn)生高溫， 使粉末焊在模壁上的現(xiàn)象。與陰模 配合的其它 零件，被固定的部位，其徑向應(yīng)有調(diào)整間隙，能自動(dòng)調(diào)正。 2) 模具設(shè)計(jì)合理： 提高摸具的精度 —— 配合間隙小、上下模沖的同軸度小、陰模型腔和脫模錐度須嚴(yán)格同 心、各模具零件的平行度和垂直度設(shè)計(jì)合理。 糾正措施： 裝料應(yīng)控制裝料比；增加壓坯強(qiáng)度。使物體 兩部分產(chǎn)生相對(duì)位移 (或稱(chēng)剪切變形 )。 School of Materials Science and Engineering （三）用量及加入方式 滿足工藝要求前提下，盡可能少用 硬脂酸鋅最佳用量： wt% 橡膠石蠟最佳用量： 12 wt % 加入方式： 干混合方式加入： 與主要成分的金屬粉末一起混合， 溶液狀態(tài)加入： 先將石蠟或合成橡膠溶于汽油或酒精中，再 將它摻入料漿或干的混合料中。 School of Materials Science and Engineering （二）降低摩擦系數(shù)，減少壓力損失 ☆ 目的： 降低摩擦系數(shù)以減少外摩擦力 核心問(wèn)題： 潤(rùn)滑劑的選擇原則和用量 不可忽視潤(rùn)滑劑的副作用！ ☆ 潤(rùn)滑方式： 模壁潤(rùn)滑和粉末潤(rùn)滑 2. 改進(jìn)壓模材料及表面狀態(tài) 3. 原料粉末的改性 School of Materials Science and Engineering （三）復(fù)雜形狀壓坯的壓制 School of Materials Science and Engineering 1）保證各部分粉末的壓縮比相等 壓縮比： 粉末松裝高度與壓坯高度之比。 （ 2） 特點(diǎn) ☆ 壓制效果與雙向壓制類(lèi)似； ☆ 壓坯密度分布與雙向壓制相同； ☆中性軸的位置與支撐力有關(guān)； ☆ 是生產(chǎn)中廣泛采用的一種壓制方式，便于裝粉； ☆ 壓機(jī)下部只需較小的壓制和脫模壓力 School of Materials Science and Engineering 浮動(dòng)陰模壓制的關(guān)鍵： 彈簧支撐力 的確定 陰模受力： Fs、 Fx、 Pf、 W， 力平衡式： 只有浮動(dòng)壓力 Pf等于 W，上下模沖壓力才相等。 2) 粉末層內(nèi)各點(diǎn)的壓力是外力和粉末內(nèi)固有的內(nèi)壓力之和，內(nèi)壓力與粉末的聚集力或吸附力有關(guān)，與粉末屈服值有密切關(guān)系。 ● 與壓制壓力的關(guān)系（ 推導(dǎo) ） 式中， p/ —模底受到的壓力（ N）； H為壓坯高度（ mm）； D為壓坯直徑（ mm） 考慮到消耗在彈性變形上的應(yīng)力，則： p1 —考慮彈性變形后模底受到的壓力 )4e xp ( DHPp ?????)8e xp (1 DHPp ????School of Materials Science and Engineering ? ? ? ?? ? 044 22 ???????????????????? dxDdppDpD xxxx ?????xx kp??04 ?? D dxkpdp xx ? D k d xpdpxx ?4??Dkxx epp /40 ???Balancing the vertical forces: which simplifies to introduce k (interparticle friction) or Integrating and using boundary conditions: 04 ?? xxD d p ??dx＝ 0 School of Materials Science and