【正文】 ol of Materials Science and Engineering （三）壓坯密度分布不均勻的產(chǎn)生原因 ● 外摩擦力（壓力損失） ●內(nèi)摩擦力 ●側(cè)壓力 ●壓制方式 ●壓坯形狀與尺寸 ●壓模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) ●潤滑 直接影響壓制 壓力的傳遞 間接影響壓制 壓力的傳遞 School of Materials Science and Engineering 二、改善壓坯密度分布不均勻性的措施 （一）合理選擇壓制方式 (H)和直徑 (D)或厚度 (δ)的比值選取壓制方式 ☆ H/D≤1，而 H/δ≤3時(shí)，可采用單向壓制； ☆ H/Dl，而 H/δ3時(shí)，采用雙向壓制； ☆ H/D4～ 10時(shí)，采用帶摩擦芯桿壓模壓制、雙向浮動(dòng)壓 模壓制、引下式壓模壓制等 ☆ 對于很長的制品，需采用特殊成形（等靜壓、擠壓等） School of Materials Science and Engineering 四種基本的模壓成形方法 a） 單向壓制 b） 雙向壓制 c） 浮動(dòng)模壓制 d） 引下式壓制 a） b） c） d） 實(shí)質(zhì)上只有單向和雙向壓制！ School of Materials Science and Engineering 2. 幾種典型壓制方式的特點(diǎn)及密度分布 1）單向壓制 （ 1）壓制過程中陰模不動(dòng)、下模沖（上模 沖）不動(dòng)，壓制壓力僅通過上模沖（下模沖）施加到粉末體上。 （ 2）外徑處，壓力沿高度向下減小，內(nèi)徑處，壓力沿高度向上逐漸減小。 School of Materials Science and Engineering 整體模沖不能實(shí)現(xiàn)壓坯密度均勻 — 為提高密度均勻性，須使用組合（分離）模沖！ 整體下模沖 組合下模沖 School of Materials Science and Engineering 使用組合模沖時(shí)料腔高度的計(jì)算： 若： d松 =， d坯 = K= d坯 /d松 = ∴ H松 1= Kh坯 = H松 2 =55mm School of Materials Science and Engineering Q：臺(tái)階個(gè)數(shù)是否任意！ 帶臺(tái)階壓坯的壓制： School of Materials Science and Engineering School of Materials Science and Engineering School of Materials Science and Engineering 計(jì)算的裝粉面位置 x （自學(xué)） School of Materials Science and Engineering 第五節(jié) 粉末壓坯的強(qiáng)度 壓坯強(qiáng)度： 粉末壓坯反抗外力而保持其形狀、 尺寸不變的能力 重要性： 衡量粉末性能的重要指標(biāo)之一； 衡量壓制過程和壓坯質(zhì)量的重要指 標(biāo)之一。 破壞力包括： 彈性內(nèi)應(yīng)力、剪切應(yīng)力等。 產(chǎn)生裂紋的原因：與分層有相同之處： 1）壓坯脫模時(shí)中間停頓，壓坯脫出部分內(nèi)應(yīng)力松馳，產(chǎn) 生彈性膨脹，而末脫出部分仍受到壓縮，產(chǎn)生壓 應(yīng)力，致使壓坯產(chǎn)生剪切裂紋。 2）陰模軟或光潔度差，也易產(chǎn)生劃傷。 School of Materials Science and Engineering 思考題 教材第二章： 1 1 1 14 School of Materials Science and Engineering The End of Chapter 2 School of Materials Science and Engineering Thanks a lot for your attention 。 School of Materials Science and Engineering （五）同軸度超差 套類壓坯對同軸度的要求較高，是較難控制的一個(gè)參數(shù)。產(chǎn)生原因是法蘭部分密度 高，主體部分密度低。 彈性內(nèi)應(yīng)力和壓應(yīng)力方向相反。 成形劑： 改善粉末成形性能，提高壓坯強(qiáng)度。 （ 5）不適應(yīng)于厚壁壓坯： 其局部密度均勻性比雙向壓制差。 （ 2）特點(diǎn) ☆ 相當(dāng)于兩個(gè)單向壓制的疊加； ☆ 中性軸不在壓坯端部； ☆ 同樣壓制條件下，密度差較單向壓制??； ☆ 可用與 H/D較大壓坯的壓制 School of Materials Science and Engineering （ 3）雙向壓制的基本類型 ☆ 同時(shí)雙向壓制（圖）： 上下模沖同時(shí)向粉末體施加相等的壓力 ☆ 非同時(shí)雙向壓制（后壓） 完成一次單向壓制后，再在低密度端進(jìn)行一次單向壓制。 ● 計(jì)算： δ = ?L/L 0 x 100% =（ LL0） /L0 x100% δ —高度或直徑方向彈性后效； Lo 、 L— 卸壓前后壓坯直徑（高度） School of Materials Science and Engineering School of Materials Science and Engineering ● 影響彈性后效的因素 ?粉末性能 粉末成形性差，難成形，需高的壓制壓力，增加彈性后效 δ霧化鐵粉 δ還原鐵粉 δ電解鐵粉 細(xì)粉彈性后效高于粗粉： δ細(xì)粉 δ粗粉 ?壓制壓力 P較低時(shí)， P增加， δ增加； P較大時(shí)， P增加， δ 減小； 一定范圍內(nèi)， P對 δ影響不大（ p202圖 225） School of Materials Science and Engineering P（ MPa） 無潤滑 加凡士林 油酸苯溶液 250 % % % 400 % % % ?潤滑條件（ Cu粉壓制） School of Materials Science and Engineering ● 彈性后效各向異性 （徑向彈性后效 ≠ 軸向彈性后效） ● 彈性后效是設(shè)計(jì)模具的重要參數(shù)之一 ● 彈性后效是壓坯產(chǎn)生變形、開裂的主要原因之一 School of Materials Science and Engineering 一、壓坯密度隨壓制壓力的變化規(guī)律（定性描述） （一）理想的壓制曲線 第 Ⅰ 階段： 顆粒位移，填充孔隙 壓力增加，密度快速增加 滑動(dòng)階段 第 Ⅱ 階段： 壓力續(xù)增加， 壓坯密度增加不明顯 平衡階段 第 Ⅲ 階段： 壓力超過一定值， 壓力升高，壓坯密度繼續(xù)增加 顆粒變形階段 第三節(jié) 壓制壓力與壓坯密度的關(guān)系 School of Materials Science and Engineering 粗顆粒、軟顆粒、 低成形速度 細(xì)顆粒、硬顆粒、 高成形速度 p ρ （二）實(shí)際粉末的壓制曲線 （圖） 2. 實(shí)際粉末壓制時(shí)，三個(gè)階段相互重疊，不可截然分開： 位移階段有變形， 變形階段有位移 3. 粉末性質(zhì)不同，某一階段的 特征可能不明顯或特別突出。 對比：內(nèi)摩擦力 —粉末顆粒之間的摩擦力 ● 外摩擦力 與壓制壓力的關(guān)系 式中， f 摩 — 單位外摩擦力（ MPa）； μ— 粉末與模壁的摩擦系數(shù)。 實(shí)例： Fe 理論密度 g/cm3 ，松裝密度一般為 23g/cm3； W 理論密度 g/cm3 ，中顆粒 W粉松裝密度 34g/cm3 ， 細(xì)顆粒 W粉松裝密度 ∠ 3g/cm3。 School of Materials Science and Engineering 三、 粉末體在壓制過程中的變形 （一） 粉末體受壓力后的變形特點(diǎn)（與致密材料受力變形比較） 1. 致密材料受力變形遵從質(zhì)量不變和體積不變，粉末體壓制變形僅服從質(zhì)量不變。 School of Materials Science and Engineering ● 成形方法的一般分類 冷法 石膏模 常壓冷法注漿 加壓冷法注漿 抽真空冷法注漿 等靜壓成形 isostatic（ hydrostatic） pressing 粉末壓制成形 （ 鋼模壓制 ） pacting， briquetting， pressing ————普通成形 注漿成型法 熱法 （ 熱壓注法 ） ：鋼模 粉末連續(xù)成形 粉末軋制 粉末擠壓 （ 可塑成形 ） 噴射成形 熱成形及高能率成形 —— 成形燒結(jié)同時(shí)進(jìn)行 特殊成形 School of Materials Science and Engineering ? 按成形過程中有無壓力： 有壓（壓力）成形、無壓成形 ? 按成形過程中粉末的溫度： 冷壓（常溫）成形、溫壓成形、熱成形 ? 按成形過程的連續(xù)性： 間歇成形、粉末連續(xù)成形 ? 按成形料的干濕程度： 干粉壓制、可塑成形、漿料成形 ● 成形方法的其他分類 School of Materials Science and Engineering 成形壓模的基本結(jié)構(gòu) ? 模壓成形是最重要、應(yīng)用最廣的成形方法！ ? 本章有關(guān)成形原理的討論