【正文】 個）安裝固定下模沖的下模板、一塊（個）安裝陰模的陰模板（或陰模座）和安裝固定芯桿的模板及必要的導向、連接類零件即可。這種用來成形上述等高壓坯的模架就是所謂 “一上一下 ”式 A 型模架，其結(jié)構(gòu)示意圖下型模架所示。 由于設計的零件為等截 面的壓坯，所以選用簡單的 A 類模架結(jié)構(gòu)，即一上 18 一下式模架。 壓模 零件 尺寸計算 壓縮比 壓縮比是表示粉末壓縮參數(shù)的基本參數(shù)之一，是指粉末未被壓縮之前的體積與壓縮后壓坯的體積比，即 k=V 粉 /V 坯 式中， k 為壓縮比， V 粉 為松裝粉末體積， V 坯 為壓坯的體積。 因為在壓制過程中，鋼模的截面積可認為沒有發(fā)生變化，對于整個高度方向上的截面積形狀與尺寸一樣的柱形模腔來說，壓制前粉末的橫截面積與壓制后壓坯的橫截面積相等，即 S 粉 =S 坯 。于是松裝粉末的體 積與壓坯的體積之比等于它們的高度之比。因此，壓縮比也可用粉末的松裝高度與壓坯高度之比表示，即 k=V 粉 /V 坯 =H 粉 S 粉 /h 坯 S 坯 =H 粉 /h 坯 式中， H 粉 為松裝粉末的高度， h 坯 為壓坯高度。 需要指出，不同的產(chǎn)品，由于材質(zhì)不同，性能要求不同，對壓坯的密度要求也不同。另外，不同的粉末，由于成分、顆粒形狀與大小、粒度分布、添加的成形劑種類與數(shù)量不同，粉末的松裝密度也不同，實際生產(chǎn)中在一定范圍內(nèi)有些波動。表 3 提供了壓縮比數(shù)據(jù)范圍，設計時需根據(jù)具體情況適當選擇。 表 3 某些粉末冶金制品 的壓縮比 壓坯類型 壓縮比 壓坯類型 壓縮比 黃銅制品 ~ 鐵氧體 青銅軸承 ~ 銅 石墨 ~ 鐵基零件，低密度 ~ 硬質(zhì)合金 鐵基零件，中密度 ~ 鎢 鐵基零件，高密度 ~ 鈦 根據(jù)表格，選擇鐵基零件，中密度壓坯類型，則其壓縮比范圍為 ~（取為 ）。 根據(jù)壓坯尺寸，得出對應粉裝高度為 H 粉 =45。 模沖高度的確定 19 下模沖的定位高度是根據(jù)下模沖與陰模之間的裝配需要而選定的 ?？偟膩碚f，以能滿足下模沖在陰模中的定位需要為原則，一般取 10~30mm（取 20mm）。手動模的定位高度要比自動模大些；如果壓機或模架的導向精度不高，也應適當增大定位高度。 在采取容量法裝粉的自動壓模中，粉末與陰模上端面持平，上模沖是采取機械夾固方式連接在墊板上進行定位的。因此，在計算陰模高度時不必留意這個高度（即 h 上 =0）。 故，模沖高度為： h 上 =0， h 下 =20。 陰模高度的計算 陰模高度應滿足裝粉高度和模沖定位的需要。因此，陰模高度一般包括松裝粉末的高度、下模沖的定位高度和上模沖壓縮粉末前進入 陰模的深度，即 H 陰 =H 粉 +h 下 +h 上 式中， H 陰 為陰模高度， h 下 為下模沖定位高度， h 上 為上模沖壓縮粉末前進入陰模的深度。則 H 陰 =+20+0= 芯桿長度的確定 芯桿的長度應不超過陰模上端面或略短一點，以便于自動送粉，但不宜過低，以免引起夾粉，磨損芯桿。芯桿不宜過長，以免給芯桿的加工帶來麻煩。特別是細長桿件在熱處理時容易變形，加工精度也難保證。為此，在模具結(jié)構(gòu)需要較長的芯桿時，可分成幾段，然后組裝起來。 故本組選取兩段芯桿 組裝，兩段芯桿長各為 。 陰模內(nèi)徑的計算 壓坯的外徑是由陰模的內(nèi)徑直接決定的。因此，陰模的內(nèi)徑應根據(jù)壓坯的外徑要求進行確定。當需要精整外徑時，還應留有精整余量（取 ）。因此 故陰模內(nèi)徑為： D 陰內(nèi) =。 芯桿外徑的確定 和陰模內(nèi)徑的確定方法類似，芯桿的外徑是根據(jù)壓坯內(nèi)孔尺寸的要求確定的。但應注意：當要求壓坯內(nèi)孔有精整余量或機加工余量（取 ）時，芯桿外徑應減少相應的余量。 20 故芯桿外徑為： d 芯 =。 模沖內(nèi)外徑的確定 模沖的內(nèi)、外徑是按照與 之配合的芯桿外徑和陰模內(nèi)徑來確定的。具體來講，模沖內(nèi)孔直徑（內(nèi)徑）的基本尺寸應與芯桿外徑的基本尺寸一樣，而模沖外徑基本尺寸則應與內(nèi)徑的基本尺寸一樣。一般情況下，需要根據(jù)壓模零件的尺寸大小、壓坯的精度要求、粉末的粒度等合理選擇配合間隙。一般選取 0,。 01~。（本組選取 ） 故模沖內(nèi)、外徑為： d 模內(nèi) =， D 模外 =。 陰模外徑的確定 在壓制過程中，陰模及模套承受很高的側(cè)壓力。若其強度不足，工作中的陰模或模套就會炸裂；若剛性不足，卸載時會使壓坯產(chǎn)生層裂。但是，陰模和 模套又不能過厚，以免浪費材料，并造成制造和使用困難。但是，根據(jù)經(jīng)驗，在壓制一般機械零件時，若陰模外徑與內(nèi)徑的比值 m 在 2~3 范圍內(nèi)（取 m為 2），可不進行剛度計算。 D 外 =mD 內(nèi) = 提高模具壽命的途徑 （ 1） 研究和選用新型模具材料 為 了節(jié)約原材料、提高生產(chǎn)效率、降低成本，世界各國的制造業(yè)廣泛地采用各種模具成型工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工工藝。 國外工業(yè)發(fā)達國家的模具制造業(yè)發(fā)展很快，從 20 世紀 80 年代以來，不少國家模具制造業(yè)已經(jīng)超過機床制造業(yè)的產(chǎn)值，模具制造業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為一個獨立的工業(yè)部門 。 （ 2） 革新熱處理工藝 熱處理發(fā)展的主要趨勢是，不斷改革加熱和冷卻技術(shù)，發(fā)展真空熱處理，可控氣氛形變熱處理等，以及創(chuàng)造新的表面熱處理工藝。新工藝和技術(shù)的發(fā)展主要是： （ 1） 為了提高零件的強度、韌性；增強零件的抗疲勞和耐磨損能力； （ 2）減輕加熱過程中的氧化和脫碳 ；（ 3） 減少熱處理過程中零件的變形； （ 4） 節(jié)約能源，降低成本，提高經(jīng)濟效益； （ 5） 減少或防止環(huán)境污染等。 （ 3） 模具表面的強化處理 21 模具是各工業(yè)部門的重要工藝裝備，它的使用性能，特別是使用壽命反映了一個國家的工業(yè)水平，并直接影響到產(chǎn)品的更新?lián)Q代和在國際市場上的競爭 能力。因此，各國都非常重視模具工業(yè)的發(fā)展和模具壽命的提高工作。目前，我國模具的壽命還不高，模具消耗量很大，因此，提高我國的模具壽命是一個十分迫切的任務。模具熱處理對使用壽命影響很大。我們經(jīng)常接觸到的模具損壞多半是熱處理不當而引起。據(jù)統(tǒng)計，模具由于熱處理不當，而造成模具失效的占總失效率的 50%以上，所以國外模具的熱處理，愈來愈多地使用真空爐、半真空爐和無氧化保護氣氛爐。模具熱處理工藝包括基體強韌化和表面強化處理?；w強韌化在于提高基體的強度和韌性，減少斷裂和變形，故它的常規(guī)熱處理必須嚴格按工藝進行。表面強化的 主要目的是提高模具表面的耐磨性、耐蝕性和潤滑性能。表面強化處理方法很多，主要有滲碳、滲氮、滲硫、滲硼、氮碳共滲、滲金屬等。 本次課程設計之前，我們已經(jīng)學習了《粉體材料成形設備與模具設計》、《粉末冶金原理》、《硬質(zhì)合金生產(chǎn)原理》等相關課程的知識。 這次在老師的指導下，和同學的 互幫互助之下 ， 不斷的 己查閱資料，基本上懂得了模具設計的步驟和方法。相信經(jīng)過這次設計后，對以后的工作會有很大的幫助。 參考文獻 [1] 熊春林 .粉體材料成形設備與模具設計 .北京：化學工業(yè)出版社， 2021。 [2] 周盛安 .硬 質(zhì)合金制造工藝學 .自貢硬質(zhì)合金有限公司， 2021。 [3] 機械設計實用手冊編委員 .機械設計手冊 .北京：機械工業(yè)出版社， 2021。 [4] 周書助 .粉末冶金材料 .湖南冶金職業(yè)技術(shù)學院， 2021。 [5] 陳楚軒 .硬質(zhì)合金質(zhì)量控制原理 .自貢硬質(zhì)合金有限公司， 2021。 [6] 韓風麟 . 粉末冶金機械零件 [M].北京 ： 機械工業(yè)出版社 ， 2021。 [7] 粉末冶金模具設計編寫組 . 粉末冶金模具設計手冊 [M].北京 ： 機械工業(yè)出版社 , 2021。 [8] 周作平 ， 申小平 .粉末冶金機械零件實用技術(shù) [M].北 京 ： 化學工業(yè)出版社2021。