根据零件的精度和强度要求和干粉的成形特性,对干粉压制成型模具总成及其主要零件提出了一
定的要求。首先干粉压制成型模总成能保证压制出来复合技术要求的密度、几何形状和尺寸精度
、表面粗糙度等的压坯。
压制压力与压坯密度分布 在模压过程中压制压力主要消耗于以下两部分:
①克服粉末颗粒之间的摩擦力(称为内摩擦力)和粉末颗粒的变形抗力;
②克服粉末颗粒对模壁的摩擦力(称为外摩擦力)。由于外摩擦力的存在,模压成形的压坯密度分布实际上是不均匀的。例如单向压制时,离施压模冲头较近的部分密度较高,较远的部分密度较低。在双向压制时(实际是两个单向压制的组合),压坯沿压力平行方向的两端密度较高,中心部位较低。将润滑剂加入粉末中或涂于模壁上可改善压坯密度的不均匀性。
用地等静压模具有聚氨酯等静压模具和橡胶等静压模具。在传统的等静压设备中,橡胶由于应用
于等静压模具较早,使用比较广泛。但是近些年来,聚氨酯逐步被人们所熟知,因为其优良的弹
性,正以惊人的速度在各行业取代橡胶产品,也包括等静压设备中的等静压橡胶模具。
干粉压制成型模具是一种将高性能预合金粉末固结成全密实零件的廉价工艺。ROC与热等静压相
比相比,除具有高压低温的优点外,还能准确地控制制品的尺寸,干粉压制成型模具性能至少能
达到等静压的水平,生产成本为HIP的50%,固结速度比HIP快。
无飞边锻造和闭模锻造常用于生产要求致密度很高的零件。预成形坯的设计和制造是粉末锻造的关键步骤。此外,对于热锻预成形坯必须加以保护,以免氧化和脱落的氧化皮陷入锻件中造成锻造废品。
冷等静压 通常是将粉末密封在软包套内,然后放到高压容器内的液体介质中,通过对液体施加压力使粉末体各向均匀受压,从而获得所需要的压坯。液体介质可以是油、水或甘油。包套材料为橡胶之类的弹塑性材料。金属粉末可直接装套或模压后装套。由于粉末在包套内各向均匀受压,所以可获得密度较均匀的压坯,因而烧结时不易变形和开裂。其缺点是压坯尺寸精度差,还要进行机械加工。冷等静压已广泛用于硬质合金、难熔金属及其他各种粉末材料的成形。
热压是一种将模压与烧结相结合的成形方法。因为金属和合金粉末在高温下塑性好,容
易变形,所以热压制品通常比冷压烧结制品较致密,强度也较高。热压可在大气、保护气氛或真
实条件下进行。加热方式主要有三种:传导、感应和电阻加热。制品的密度与热压温度、压力和
时间有关。但是,当热压温度高到材料中出现液相时,压力就不能太大了。否则液相组分会被挤
出,这不仅能引起材料成分的改变,而且会严重地损坏模具。热压只要配备有加热系统的压机和
耐高温的模具即可。常用的模具材料为石墨。由于热压所需要的压力较小,产品致密,尺寸
,因此常用于生产硬质合金轧辊、**锤等大型零部件。热压还适用于生产烧结性很差的金属陶瓷
等材料。热压的缺点是生产率低,成本较模压成形高。
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