【正文】 今后我會(huì)以自己的發(fā)奮工作來(lái)回報(bào)他們，回報(bào)社會(huì)，用我自己的雙手開(kāi)創(chuàng)美好的明天。最后，我還要感謝全體老師，感謝我身邊關(guān)心我的同學(xué)們和我的家人，給予我莫大的幫助和支持。老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我收益匪淺。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，面對(duì)問(wèn)題，才有可能解決問(wèn)題。此次設(shè)計(jì)還有許多不足之處，再加上本人的設(shè)計(jì)能力所限、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的缺乏，雖經(jīng)過(guò)縝密思考、周密計(jì)算、廣泛實(shí)踐，還是會(huì)有不盡與人意的地方。通過(guò)這次對(duì)粉末冶金技術(shù)及模具設(shè)計(jì)的過(guò)程，讓我了解了粉末冶金的工藝和模具設(shè)計(jì)的重要性，也讓我了解了粉末冶金工藝和模具設(shè)計(jì)的原理與設(shè)計(jì)理念，以及對(duì)各種冶金都有了深刻理解。雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多，過(guò)程繁瑣，但這個(gè)設(shè)計(jì)讓我積累了無(wú)數(shù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)了溝通力和理解力。樹(shù)立了正確的設(shè)計(jì)思想，并掌握了現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。強(qiáng)化了創(chuàng)新意識(shí)，為將來(lái)激烈的競(jìng)爭(zhēng)打下了基礎(chǔ)。通過(guò)設(shè)計(jì)，可以對(duì)所學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新整合，將所學(xué)知識(shí)與工程實(shí)踐問(wèn)題相結(jié)合。（4）C’型模架是在C型模架的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造的，結(jié)構(gòu)最復(fù)雜，適用于有更多臺(tái)面且又帶內(nèi)和外凸緣的IV類制品。（2）B型模架調(diào)整操作方便、應(yīng)用廣泛，適用于帶內(nèi)或外凸緣的制品，特別是外凸緣大的II類制品。型模架四大類。(5)模架設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，有利于模具設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，減少模具設(shè)計(jì)的工作量。托板要經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理，以提高托板的剛度和強(qiáng)度。(2)為提高模具的定位精度，上模沖板與陰模板之間有導(dǎo)柱導(dǎo)向，以便上模沖順利進(jìn)入陰模型腔。(二)模架的一般特點(diǎn):(I)上模沖要具有可與壓機(jī)快速聯(lián)接的機(jī)構(gòu)，以便于模架的快速裝卸。模架的主要零件主要由陰模板、模沖板、芯棒板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、拉桿、斜楔機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)桿(塊)等組成。精整模架是粉末冶金精整生產(chǎn)所用工具的總稱。在側(cè)壓力P側(cè)作用下，單層圓筒陰模與組合圓陰模徑向變形量計(jì)算式相同陰模外徑的徑向變形量是：P側(cè) （3—21）卸載后，P側(cè)消失，陰模產(chǎn)生彈回復(fù)，向中心收縮，壓坯受力到陰模壁的壓力，這時(shí)陰模外側(cè)并未恢復(fù)到原來(lái)的尺寸，而有一個(gè)剩余變形△R剩；P側(cè)=（3—22）因此，剛度計(jì)算條件式是壓坯應(yīng)能承受P側(cè)的作用而不產(chǎn)生層裂。同樣，按材料力學(xué)原理也可以畫(huà)出單層圓筒應(yīng)力分布(見(jiàn)圖35 ) 圖35組合（雙層）圓筒應(yīng)力分布圖例在P側(cè)作用下，應(yīng)力應(yīng)各自相應(yīng)疊加。組合圓筒陰模常用的組合圓筒只帶一個(gè)模套，即雙層組合筒。按材料力學(xué)原理可以畫(huà)出單層圓筒應(yīng)力分布(見(jiàn)圖34 ) 由圖3—4可看出，最大σt和σr均發(fā)生在內(nèi)壁處（ri=r處），其值為：σr=P側(cè)（3—12）σt=P側(cè)=P側(cè)（3—13）式中m=P側(cè)=——側(cè)壓強(qiáng)（Mpa）；——壓件材料致密狀態(tài)下的側(cè)壓系數(shù)；——壓件的相對(duì)密度；P——壓制時(shí)的單位壓力（Mpa）。坯允許的側(cè)向(垂直與壓制方向)抗壓應(yīng)力。建立?！踩?陰模與模套的強(qiáng)度和剛度計(jì)算為了節(jié)約鋼材和保證生產(chǎn)安全，必須進(jìn)行陰模與模套的強(qiáng)度和剛度計(jì)算。表3—7精整模具的軸向尺寸計(jì)算公式(2)芯棒的軸向尺寸的計(jì)算芯棒除了成形面長(zhǎng)度外，還應(yīng)加上根據(jù)精整方式、脫模方式和連接方式等具體結(jié)構(gòu)條件來(lái)選定的其它長(zhǎng)度。(一)徑向尺寸的計(jì)算不同類別產(chǎn)品的模具徑向尺寸計(jì)算公式(見(jiàn)表36 ) 表36精整模具的徑向尺寸計(jì)算公式(二)軸向尺寸的計(jì)算精整模具的軸向尺寸往往由結(jié)構(gòu)上的需要(如脫模和連接等)來(lái)確定.(見(jiàn)表37 ) 。不同的工藝過(guò)程，對(duì)模具零件有不同的尺寸計(jì)算方法，并要相應(yīng)地選擇不同的工藝參數(shù)。精整模具的主要零件是指在精整模中，決定壓坯形狀、尺寸精度和表面粗糙度的模具零件。其思路是根據(jù)不同的精整方式來(lái)設(shè)計(jì)精整模具結(jié)構(gòu)，考慮結(jié)構(gòu)方案時(shí)，應(yīng)從精整工序的步驟—送料、壓制、脫模和復(fù)位要求來(lái)分析。S2(3—5)式中 (3—6)由式（3—5）便能計(jì)算出精整壓力，式中P整、△S、Q和S2根據(jù)精整方式而定：1）、當(dāng)采用“外箍?jī)?nèi)”方式精整時(shí)芯棒先進(jìn)入內(nèi)孔，上模沖強(qiáng)迫制品上一起通過(guò)陰模，是制品內(nèi)、外徑都減小，從而達(dá)到同時(shí)精整內(nèi)、徑的目的，在精整區(qū)的平均壓強(qiáng)可按下式計(jì)算：P整= （3—7）式中σ——在三向壓縮條件下，精整材料的塑性變形抗力；△S——在這里，△S= （3—8）S2——在這里，S2= （3—9）2）、當(dāng)采用“內(nèi)脹”方式精整時(shí)，軸套外徑基本上不留精整余量，內(nèi)徑留精整余量，外徑表面的擠壓是靠?jī)?nèi)徑精整時(shí)向外膨脹來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其精整區(qū)平均壓強(qiáng)可按下式計(jì)算： （3—10）式中——在單向壓縮條件下材料塑性變形的抗力；通?！皟?nèi)脹外”精整方式的整壓力只有“外箍?jī)?nèi)”方式的1/10。σ將式（3—2）、式（3—3）和式（3—4）代入式（3—1），得出精整壓力的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：P整=P1+P2+P3=P整（△S+ Qσ最后分析P3；P3=f首先分析P1：P1=P整 P3—克服內(nèi)摩擦所需的力，或?yàn)榱搜a(bǔ)償在斜面上與由于軸向材料位移有關(guān)的內(nèi)部損失所需的力。而“內(nèi)脹外”則是制品外徑不留精整余量，內(nèi)徑留精整余量，外徑表面的擠壓是靠?jī)?nèi)徑精整時(shí)向外膨脹來(lái)實(shí)現(xiàn)的(見(jiàn)圖33 ) 。軸套類零件的精整壓力，取決于其成分、金相組織、孔隙度、精整余量和精整方式。對(duì)于低密度的軸類制品，精整壓力一般為壓制壓力的1/3 ～1/2。特殊情況下，為了增加燒結(jié)件的表面粗糙度，提高耐磨性，或?yàn)榱穗婂兒头栏枰忾]孔隙例外。過(guò)大的精整余量造成模具磨損加??；:燒結(jié)件表面過(guò)硬，不利于跑合；:對(duì)減摩類燒結(jié)件表面孔隙密封，使?jié)櫥焕?；甚至產(chǎn)生表面裂紋。(3)精整余量的選擇依據(jù)精整的目的，主要是為了提高燒結(jié)件的尺寸精度和表面粗糙度，其次是適當(dāng)增加燒結(jié)件的密度和表面硬度。過(guò)大的壓下率，則使回彈量增大。精整模剛性差，則回彈量大。燒結(jié)件的硬度高，塑性差，則回彈量大。表3表3表34和表35列舉了鐵基燒結(jié)件采用各種精整方式時(shí)的精整余量和回彈量的參考值。而精整回彈量則是指當(dāng)燒結(jié)件在模具中精整后，待燒結(jié)件從模具中脫出后，內(nèi)應(yīng)力得以釋放，這時(shí)燒結(jié)件在各尺寸方向上產(chǎn)生脹大。這種方法適用于燒結(jié)密度比較小，使用的壓機(jī)噸位比較小，以提高燒結(jié)件尺寸精度與減小表面粗糙度為目的的場(chǎng)合.(4) IV類是指全精整精整方式。(3) III類是指外箍?jī)?nèi)脹精整方式。燒結(jié)件外徑比精整陰模內(nèi)徑小，燒結(jié)件內(nèi)徑比精整芯棒小，將燒結(jié)件先裝在模具內(nèi)，然后芯棒通過(guò)燒結(jié)件內(nèi)孔。這種方法模具承受的壓力小，對(duì)模具有利，但需要噸位大的壓機(jī)。本文把機(jī)動(dòng)模的精整方式分為以下四種基本類型(見(jiàn)表31 )(1) I類是指外箍?jī)?nèi)精整方式。所用之模具被稱為精整模具。它是用粉末冶金成形壓機(jī)可以成形的、形狀最復(fù)雜的制品。它們的成形模具通常是由陰模、一個(gè)上模沖、三個(gè)下模沖和芯棒等組成。它們的成形模具通常是由陰模、兩個(gè)上模沖、兩個(gè)下模沖和芯棒等組成。它們的成形模具通常是由陰模、一個(gè)上模沖、兩個(gè)下模沖和芯棒等組成。根據(jù)粉末成形壓機(jī)的構(gòu)造、模架和模具的結(jié)構(gòu)，可以將制品形狀分為以下五種基本類型: (1) I類是指柱狀、筒狀、板狀等形狀最簡(jiǎn)單的一類制品。為使壓坯各部分密度均勻，必須考慮壓制時(shí)模沖的個(gè)數(shù)、模具的動(dòng)作及成形過(guò)程中粉末的移動(dòng)，此外，還受到成形壓機(jī)和模架結(jié)構(gòu)的制約。(一)形狀分類:粉末冶金制品的成形是通過(guò)在壓模內(nèi)由模沖于高壓下將金屬粉末壓縮，使之致密化而達(dá)到的。(3)根據(jù)壓坯尺寸確定成形模具尺寸。傳統(tǒng)粉末冶金工藝方法見(jiàn)圖310 圖３—10　傳統(tǒng)粉末冶金工藝方法粉末冶金模具設(shè)計(jì)的一般步驟為:(1)選定精整方式及精整模具尺寸，根據(jù)精整余量確定燒結(jié)件尺寸。有時(shí)由于產(chǎn)品的精度要求還需要增加熔滲、二次壓制和二次燒結(jié)等工序。盡管粉末冶金零件的材料千差萬(wàn)別，但其生產(chǎn)過(guò)程大同小異。粉末冶金機(jī)械零件是目前粉末冶金工業(yè)的主導(dǎo)性產(chǎn)品，其主要包括燒結(jié)金屬含油軸承、燒結(jié)金屬結(jié)構(gòu)零件及燒結(jié)金屬摩擦材料制品等。(4)節(jié)省機(jī)床。由于粉末冶金的幾何形狀非常接近實(shí)際產(chǎn)品的要求，因此其后續(xù)加工少，甚至不需加工。隨著粉末冶金壓制設(shè)備和燒結(jié)設(shè)備的自動(dòng)化程度提高，一臺(tái)粉末冶金專用壓機(jī)，班產(chǎn)量通常為1000～10000件。用一般切削加工方法制造機(jī)械零件時(shí)，材料利用率約為40%～50%，甚至更低:而粉末冶金方法的材料利用率可達(dá)95%以上。因此，粉末冶金在國(guó)外尤其是德國(guó)、美國(guó)和日本倍受青睞，而且起步也早。四十年代，出現(xiàn)金屬陶瓷、彌散強(qiáng)化等材料，六十年代末至七十年代初，粉末高速鋼、粉末高溫合金相繼出現(xiàn):利用粉末冶金鍛造及熱等靜壓已能制造高強(qiáng)度的零件。繼而粉末冶金鐵基機(jī)械零件的發(fā)展，充分發(fā)揮了粉末冶金少切削甚至無(wú)切削的優(yōu)點(diǎn)。1923年粉末冶金硬質(zhì)合金的出現(xiàn)被譽(yù)為機(jī)械加工中的革命。而現(xiàn)代粉末冶金技術(shù)的發(fā)展中共有三個(gè)重要標(biāo)志:克服了難熔金屬熔鑄過(guò)程中產(chǎn)生的困難。粉末冶金方法起源于公元前三千多年。因此，粉末冶金既是制取金屬材料的一種冶金方法，又是制造機(jī)械零件的一種加工方法。典型的鈦基合金為T(mén)i6Al4V，用于制做飛機(jī)機(jī)架配件。鈦的密度小、強(qiáng)度高、耐蝕性好、使用溫度范圍廣（540℃～253℃）。⑶通過(guò)復(fù)壓、冷鍛或熱鍛進(jìn)一步提高燒結(jié)件的密度和強(qiáng)度。成形工藝有模壓、等靜壓、軋制、擠壓等。鋁燒結(jié)材料可用做精密機(jī)械零件、多孔含油軸承材料和過(guò)濾材料，在交通運(yùn)輸、儀器儀表、家庭用具、宇宙飛行等方面均有應(yīng)用。鋁基材料與鐵基、銅基材料的性能相近，但質(zhì)量輕，節(jié)約能源。⑵燒結(jié)銅基合金多用于制造含油軸承、摩擦材料、電器接點(diǎn)材料及發(fā)汗材料的滲透金屬，作為高密度機(jī)械零件常用于制作小型齒輪、凸輪、墊圈、螺母等，也可用粉末軋制的方法生產(chǎn)帶材。銅基材料具有耐腐蝕的特點(diǎn)，有一定的強(qiáng)度和韌性，較容易進(jìn)行加工，采用一般的壓制燒結(jié)工藝即可生產(chǎn)。燒結(jié)純銅應(yīng)用較少，只用于要求高導(dǎo)電性和無(wú)磁性零件。⑴燒結(jié)金屬非鐵金屬材料應(yīng)用較多的是銅及其合金，另外還有鋁燒結(jié)制品、燒結(jié)鈦及鈦合金。如FZ1360，表示輔加組元為碳、銅，～。停止工作時(shí)，潤(rùn)滑油又滲入孔隙中，故含油軸承可自動(dòng)潤(rùn)滑。這種軸承材料壓制成軸承后，放在潤(rùn)滑油中因毛細(xì)現(xiàn)象可吸附潤(rùn)滑油（一般含油率12%～30%），故稱含油軸承。如FM101S，表示順序號(hào)為01的銅基、濕式粉末冶金摩擦材料；FG203G，表示順序號(hào)為03的鐵基、干式粉末冶金摩擦材料。據(jù)工作條件不同，分為干式和濕式材料，濕式材料宜在油中工作。粉末冶金摩擦材料根據(jù)基體金屬不同分為鐵基材料和銅基材料，其輔助組元為潤(rùn)滑組元和摩擦組元。粉末冶金摩擦材料是一種復(fù)合材料,它由高摩擦系數(shù)組元、高耐磨組元和高機(jī)械強(qiáng)度的組元所組成，用作離合器和制動(dòng)器材料；粉末冶金減摩材料能夠控制材料的孔隙，而這些孔隙中可以浸滲油，也能以固體潤(rùn)滑劑分布在金屬里的復(fù)合材料的形式來(lái)制造，其中自潤(rùn)滑軸承在粉末冶金制品中占有重要的地位。如FTG6020，%～%,抗拉強(qiáng)度200MPa的粉末冶金鐵基結(jié)構(gòu)材料