摆动辗压成形在粉末冶金件生产上的应用
粉末冶金高速压制技术的原理、特点及其研究进展
粉末冶金高速压制技术的原理、特点及其研究进展粉末冶金高速压制技术是一种重要的金属材料制备技术，它通过高速冲击和压缩粉末颗粒，将其迅速烧结成固体材料。
该技术具有独特的原理和特点，并在过去几十年中得到了广泛的研究和应用。
本文将从原理、特点以及研究进展三个方面对粉末冶金高速压制技术进行深入探讨。
一、原理粉末冶金高速压制技术是通过将金属或合金的粉末颗粒置于模具中，并在极短的时间内施加高压力，使得颗粒之间发生塑性变形和结合。
其主要原理可以归纳为以下几个方面：1.1 高速冲击在高速压制过程中，模具以极快的速度向下运动，使得模具与待加工材料之间产生剧烈碰撞。
这种高速冲击能够使得颗粒之间发生变形，并且加快了结合过程。
1.2 高温效应在高温下进行压制可以提供更好的塑性变形能力，使得粉末颗粒能够更好地结合。
此外，高温还可以促进晶粒的生长和再结晶，进一步提高材料的力学性能。
1.3 界面扩散在高速压制过程中，颗粒之间会发生扩散现象。
界面扩散可以使得颗粒之间的接触面积增大，并且在界面处形成更强的结合。
此外，界面扩散还可以促进晶粒的再结晶和生长。
1.4 塑性变形在高速压制过程中，颗粒会发生塑性变形，并且与周围颗粒发生冷焊接触。
这种塑性变形可以使得颗粒之间产生更强的结合，并且提高材料的密度和力学性能。
二、特点与传统冶金加工方法相比，粉末冶金高速压制技术具有以下几个特点：2.1 高效快速由于采用了高速冲击和压缩技术，这种方法具有快速、高效的特点。
一般情况下，整个过程只需要几十毫秒到几秒钟即可完成。
2.2 高质量由于采用了高温和高压力的条件，粉末冶金高速压制技术可以获得高密度和均匀的材料。
此外，由于塑性变形和界面扩散的作用，材料的结合强度也得到了显著提高。
2.3 复杂形状粉末冶金高速压制技术可以制备各种复杂形状的金属零件。
由于采用了模具，可以根据需要设计出各种形状和尺寸的零件。
2.4 节约能源与传统冶金加工方法相比，粉末冶金高速压制技术具有节约能源的优势。
摆动辗压工艺及发展趋势
猱社科枚Journal of Green Science and Technology第16期2020年8月摆动辗压工艺及发展趋势王婷翌1,李宣琛1,吕博铭鬻王隹琪1,林肖丽3,郭良聊（1.西北工业大学玛丽女王工程学院，陕西西安710114；2.西北工业大学材料学院，陕西西安710114；3.西安建筑科技大学材料学院，陕西西安710114）摘要：指出了摆动辗压是一种多因素耦合作用的几何、物理、边界复杂非线性成型过程，是一种局部施压、连续高效塑性成形的方法。
其有许多优点，如省力、工件精度高、振动和噪音较小等。
该方法在航空航天、 机械加工、电器制作等众多领域都起着重要的作用。
主要介绍了摆动辗压工艺的技术原理与技术特点，阐述了中国与美国、英国、波兰、日本的摆动振压工艺时发展情况，并且对未来摆动辗压技术在加强数字化、 应用于难成型件、摆辗机天吨位化和与和其他技术相结合4个方面对该技术的发展进行了预测。
关键词：摆动辗压；精确塑性成形；发展趋势中图分类号:TG335文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2020）14-0197-051引言摆动辗压是一种成形效率高且成本低的合金盘件 成形工艺，成型过程中金属零件收到上模向下的挤压而 产生形变。
因其具有冲击力小、成型精度高等优点，该 工艺受到了国内外的广泛关注。
美国在20世纪初便开始了对该工艺的研究，是该 技术最早的研究国家。
英国的研究开始于20世纪20 年代，是发展较早的国家之一。
波兰虽起步晚于英国， 但其发展迅猛，对摆动辗压技术的发展起了不可忽视的推动作用。
日本对该技术的活跃研究时期集中在20世 纪70年代左右，很大程度上改进优化了该技术。
相比 于其他国家，中国摆动辗压技术起源较晚，主要兴起于20世纪70年代，在此之后有不少学者致力于该工艺的研究，使得中国的相关工艺日渐成熟。
由此可见，摆动辗压作为上世纪刚刚兴起的新型塑 性成形技术,发展前景广阔，受到了国内外众多学者的 广重视，世界各国都在积极开展相关研究。
粉末等静压成型及应用
粉末等静压成型及应用粉末等静压成型是一种常见的粉末冶金加工技术。
它通过将金属或陶瓷粉末填充到模具中，然后施加压力使其固化成形。
在这个过程中，粉末颗粒相互接触并结合，形成一体化的物体。
粉末等静压成型具有以下优点：成型精度高、尺寸精确、结构均匀、性能高、耐磨、内部无缺陷等。
因此，它被广泛应用于很多领域，包括汽车、航空航天、电子、机械等。
粉末等静压成型的过程包括几个关键步骤：1. 原料准备：首先需要选择合适的金属或陶瓷粉末作为原料。
这些粉末的颗粒大小、形状和成分对最终产品的质量和性能有重要影响。
通常情况下，粉末还需要经过预处理，如筛选、混合等。
2. 填充模具：将经过处理的粉末填充到模具中。
填充过程需要保证粉末均匀分布，并且要考虑到产品形状和尺寸的要求。
3. 施加压力：填充好粉末后，需要施加压力使其固化。
压力的大小取决于原料的特性和所需成品的要求。
通常情况下，压力需在几十到几百兆帕范围内。
4. 固化和烧结：施加压力后，粉末会被压实并结合成形。
接下来，产品需要经过固化和烧结的过程，以进一步增强其力学性能和密度。
5. 后处理：最后，成品需要进行后处理，如研磨、抛光、涂漆等，以增强其表面质量和外观。
粉末等静压成型的应用非常广泛。
以下是一些典型的领域和应用：1. 汽车工业：粉末等静压成型技术可以用于生产发动机零件、传动系统、悬挂系统等各种汽车部件。
这些部件通常需要高强度、高精度和复杂的形状，而粉末等静压成型可以满足这些要求。
2. 航空航天工业：航空航天领域对材料的要求非常高，需要具有轻量化、高强度和高耐热性能的部件。
粉末等静压成型可以制造出复杂的航空航天部件，如涡轮叶片、发动机零件等。
3. 电子行业：粉末等静压成型可以用于制造电子元器件，如传感器、连接器等。
这些元器件通常需要高精度和高可靠性，而粉末等静压成型可以实现精细的形状和尺寸控制。
4. 机械工业：粉末等静压成型可以用于制造各种机械零件，如齿轮、减振器、液压元件等。
粉末冶金工艺在生产中的应用
粉末冶金工艺在生产中的应用
粉末冶金工艺是一种利用金属或非金属粉末作为原料，通过成型和烧结等工艺制造零部件的方法。
在工业生产中，粉末冶金工艺被广泛应用于制造各种金属零部件，具有许多独特的优势和特点。
粉末冶金工艺可以实现材料的高效利用。
在传统的加工方法中，通常需要大量的原材料来制造零部件，而粉末冶金工艺可以将原材料直接制成粉末，避免了材料的浪费。
此外，粉末冶金工艺还可以实现材料的高纯度和均匀性，提高了零部件的质量和性能。
粉末冶金工艺可以制造复杂形状的零部件。
由于粉末可以在成型过程中填充到任何形状的模具中，并且可以在高温下烧结成固体，因此粉末冶金工艺可以制造出各种复杂形状的零部件，包括内部结构复杂的零部件，这是传统加工方法无法实现的。
粉末冶金工艺还可以实现批量生产，提高生产效率。
在粉末冶金工艺中，可以通过一次成型和一次烧结来制造大量相同或类似的零部件，避免了传统加工方法中需要逐个加工的繁琐过程，大大提高了生产效率。
粉末冶金工艺还可以制造具有特殊性能的材料。
通过粉末冶金工艺可以制备出各种合金材料，包括高强度、耐磨、耐腐蚀等特殊性能的材料，满足了不同领域对材料性能的需求。
总的来说，粉末冶金工艺在工业生产中具有广泛的应用前景。
随着
科技的不断进步和工艺的不断完善，粉末冶金工艺将更好地满足各种行业对高质量、高效率、特殊性能材料的需求，推动着工业制造的发展。
粉末冶金工艺在生产中的应用具有独特优势，为各行业提供了更多可能性。
随着工艺的不断创新和完善，相信粉末冶金工艺将在未来得到更广泛的应用，并为工业生产带来更多的发展机遇。
摆动辗压成形在粉末冶金件生产上的应用
密
成
形
工
程
第 ３卷
第 ５期
Ｊ ０ＵＲＮＡＬ ０Ｆ ＮＥ ＴＳ ＨＡＰ ＦＯＲＭ Ｉ Ｅ ＮＧ ＥＮＧｌ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
２ １年 ９ Ｏｌ
摆 动 辗 压 成 形 在 粉 末 冶 金 件 生产 上 的应 用
龚 小 涛 ， 亚 民 胡 ，杨 帆
（． １ 西安航 空职 业技 术学 院 航 空 材料工 程 系 ，西安 ７ ０ ８ ； １ ０ ９ ２ 重 庆理 工大 学 材料 科学 与工 程学 院 ，重庆 ４ ０ ４ ） ． ０ ０ ５
Ｇ０ Ｎ Ｇ ｉ —ａｏ ， Ｈ Ｕ 一 ｉ ，ｙＡ Ｎ Ｇ ｎ Ｘ ａｏ ｔ ｍ ｎ。 Ｆａ
（ ． ｅ ａ ｔ ｅ ｆＡ ｅ ｏｎ ｕｔｃ ｌＭ ａ ｅ ｉ ，Ｘ ｉ ｎ Ａｅ ｏｎａ ｔｃ １ Ｄ ｐ ｒ ｍ ｎｔｏ ｒ ａ ｉａ ｔ ｒａｌ ＇ ｒ ａ ｕ ｉａｌＰｏｌ ｅ ｈ ｃ Ｉ ｔｔ ｅ，Ｘ ｉ ０ ｙｔ ｃ ｎｉ ｎｓ ｉｕｔ ＇ ７１ ０８９，Ｃｈｉ ａｎ ｎａ； ２ Ｃｏｌｅ ａ ｅ ｉ ｌ ｉｎｃ ｎｄ Ｅｎ ｎ ｅ ｉｇ， ． ｌｇｅｏｆＭ ｔ ｒａｓ Ｓｃｅ ｅ ａ ｇｉ ｅ ｒｎ Ｃｈｏ ｎｇｑｎｇ Ｕ ｎｖｅ ｓｔ ｆＴ ｅ ｈｎｏ ｏ ｙ，Ｃｈｏ ｑｉ ００ ｉ ｉ ｒ ｉｙ ｏ ｃ ｌｇ ｎｇ ｎｇ ４０ ４５， Ｃｈ ｎ ｉ ａ）
摘 要 ：介 绍 了粉 末 冶金 止 推 轴 承 环 、 ＮＴ１ ０汽 车 后 桥 差 速 器 行 星 锥 齿 轮 、 金 齿 类 零 件 的 生 产 工 艺 流 ３ 冶
程， 并对 双金 属 阀座环 、 基 双金 属止 推轴 套 、 基双 金属 轴 套 （ 动轴 承） 典型 零件 的粉 末 冶金 摆 辗 成形 铁 铁 滑 等
摆辗成形机理
摆辗成形机理摘要：一、摆辗成形机理简介1.摆辗成形的基本概念2.摆辗成形的特点二、摆辗成形的过程1.摆辗成形的基本原理2.摆辗成形的工艺流程三、摆辗成形的应用领域1.在航空航天领域的应用2.在汽车制造领域的应用3.在其他工业领域的应用四、摆辗成形的发展趋势与前景1.技术的发展趋势2.市场前景与展望正文：摆辗成形机理是一种先进的金属成型技术，具有高精度、高效率、低能耗等优点，广泛应用于各种工业制造领域。
一、摆辗成形机理简介摆辗成形是一种通过摆动辗压轮对金属进行连续辗压成形的工艺。
在这个过程中，金属材料经过一系列的摆动辗压轮的辗压，逐渐形成所需的形状和尺寸。
摆辗成形具有如下特点：1.成形精度高；2.生产效率高；3.材料利用率高；4.设备操作简便。
二、摆辗成形的过程1.摆辗成形的基本原理：在摆辗成形过程中，金属材料首先被送入摆动辗压轮的辗压区域，然后通过辗压轮的摆动和辗压，使金属材料产生连续的塑性变形，最终达到所需的形状和尺寸。
2.摆辗成形的工艺流程：原材料准备、摆辗成形设备调试、金属材料送入摆动辗压轮、辗压过程、成形件取出、后处理。
三、摆辗成形的应用领域1.在航空航天领域，摆辗成形技术被广泛应用于制造飞机发动机、导弹、火箭等部件，以实现轻量化、高强度的结构设计。
2.在汽车制造领域，摆辗成形技术被用于制造汽车发动机、传动系统等关键部件，以提高汽车性能和降低油耗。
3.在其他工业领域，如船舶制造、能源设备制造等，摆辗成形技术也发挥着重要作用。
四、摆辗成形的发展趋势与前景1.技术的发展趋势：随着计算机技术的进步，数字化、智能化技术逐渐融入摆辗成形工艺，提高了生产效率和成形质量。
此外，新型材料的研究也为摆辗成形技术提供了更多的发展空间。
2.市场前景与展望：随着工业制造技术的不断升级，摆辗成形技术在各个领域的应用将持续扩大，市场前景十分广阔。
粉末冶金模具中常用机构的设计
粉末冶金模具中常用机构的设计随着工业的发展，各个领域对粉末冶金材料的需求也越来越大。
而粉末冶金模具作为粉末冶金生产中不可或缺的一环，其设计对于产品的质量以及生产效率有着非常重要的影响。
常用的机构设计包括动压缩、静压缩和注浆等，本文将详细介绍这几种机构的设计及其在粉末冶金模具中的应用。
1. 动压缩机构的设计动压缩机构是指利用模具上下两个压头的运动来实现粉末冶金件的成型。
在动压缩机构中，压头最主要的作用是将粉末冶金料粉末按照一定的压力和温度进行成型。
目前，常见的动压缩机构分为两种：单作用挤压和双作用挤压。
单作用挤压机构一般由1个压头和1个空气或液体压缩机构组成，而双作用挤压机构则有2个压头和1个空气或液体压缩机构组成。
动压缩机构在粉末冶金模具中的应用非常广泛，通常用于生产具有复杂内部结构的零件。
此外，其主要优点是简单易用，精度高，生产效率高，成本低廉等特点，因此被广泛应用于高端机械、汽车、航天和航空等领域。
2. 静压缩机构的设计静压缩机构是指利用固态压力来完成粉末冶金的成型工艺。
它通过模具内部的高压空气或液体来补偿外围压力，达到一定的压缩效果。
静压缩机构和单作用压缩机构的主要区别在于，静压缩机构不需要粉末冶金料粉末在加热过程中产生的气体压力，因此，它可以在较低的压力下进行成型，同时减少了模具内部温度的变化，从而提高了成形品的质量和加工效率。
静压缩机构常用于生产高硬度材料的大型，具有结构复杂、内部缺陷少、密度均匀、尺寸准确等特点的铸造系统。
3. 注浆机构的设计注浆机构是一种新型的成型机构，它是通过对粉末冶金料粉末进行浸润工艺改变水份进而达到形成团聚成型的一种工艺。
目前，注浆机构应用于粉末冶金模具的主要领域包括高端硅片的成型、纳米复合材料和高磁性数据的成型等领域。
其优点是可降低模具内部温度，且可以保证成形品的精度和完美程度。
但是，相较于动压缩和静压缩机构，它有较高的成本和技术难度。
总之，粉末冶金模具生产中的机构设计对于成品的制作有着至关重要的作用。
粉末挤压成形工艺
粉末挤压成形工艺粉末挤压成形工艺是一种常见的制造工艺，广泛应用于金属、陶瓷、塑料等材料的加工过程中。
该工艺通过将粉末材料充分混合后，置于模具中，在高温高压的条件下进行挤压成形，最终得到具有一定形状和密度的制品。
粉末挤压成形工艺具有成本低、生产效率高、制品精度高等优点，因此在各个领域都有着重要的应用价值。
首先，粉末挤压成形工艺适用于多种材料的加工。
金属粉末挤压成形可制备出各种形状复杂的金属零部件，广泛应用于汽车、航空航天、机械等行业。
陶瓷粉末挤压成形在制造陶瓷制品中具有重要作用，如陶瓷瓷砖、陶瓷管件等。
塑料粉末挤压成形则常用于生产塑料制品，如塑料管材、塑料板材等。
由于粉末挤压成形工艺对材料种类没有严格要求，因此可以灵活应用于不同类型材料的加工制造。
其次，粉末挤压成形工艺具有较高的生产效率。
相比其他传统制造工艺，粉末挤压成形可一次性成型大批量产品，生产效率较高。
在自动化生产线上，粉末挤压成形工艺能够实现连续生产，进一步提升生产效率，适用于大规模生产需求。
同时，粉末挤压成形还可以减少后续加工工序，降低生产成本，提高制品的竞争力。
此外，粉末挤压成形工艺制品精度高。
通过粉末挤压成形可以制备出形状复杂、尺寸精准的制品，满足不同行业对产品精度的要求。
采用精密模具以及精确的压力控制等技术手段，可以进一步提高产品的精度。
因此，粉末挤压成形工艺在要求较高产品精度的领域具有重要应用价值，如航空航天、医疗器械等领域。
总的来说，粉末挤压成形工艺作为一种重要的制造工艺，广泛应用于金属、陶瓷、塑料等材料的加工制造中。
其成本低、生产效率高、制品精度高等优点使其在各个领域都有着重要作用。
随着制造技术的不断发展，粉末挤压成形工艺将会在未来发挥更加重要的作用，为各行业的发展带来更多可能性。
1。
粉末冶金工艺在生产中的应用
粉末冶金工艺在生产中的应用粉末冶金工艺是一种利用金属粉末进行制造的工艺方法，广泛应用于现代工业生产中。
它通过将金属粉末填充在模具中，经过压制、烧结等工艺步骤，最终制成所需的零部件或制品。
粉末冶金工艺具有许多优势，因此在各个领域得到了广泛的应用。
在汽车工业中，粉末冶金工艺被应用于制造发动机零部件、传动系统以及刹车系统等关键部件。
由于粉末冶金工艺可以实现复杂形状的零件制造，且具有较高的强度和耐磨性，因此可以满足汽车工业对零部件的高要求。
同时，粉末冶金工艺还可以减少材料浪费，提高生产效率，降低成本，因此在汽车工业中得到了广泛的应用。
在航空航天领域，粉末冶金工艺也发挥着重要作用。
航空航天产品对材料的轻量化和高性能要求非常高，而粉末冶金工艺可以制造出具有良好机械性能的轻质合金材料，满足这些要求。
此外，粉末冶金工艺还可以制造出复杂的内部结构，如孔洞和腔体，这对于航空航天产品中一些特殊构件的制造非常重要。
第三，在电子设备领域，粉末冶金工艺被广泛应用于制造电子元器件。
粉末冶金工艺可以制造出具有高磁导率、高饱和磁感应强度和低磁滞损耗的软磁材料，用于制造变压器和电感器等元器件。
此外，粉末冶金工艺还可以制造出具有良好导电性和导热性的金属材料，用于制造电子组件的引线和散热器等部件。
在工具制造领域，粉末冶金工艺也得到了广泛应用。
粉末冶金工艺可以制造出具有高硬度、高耐磨性和高抗腐蚀性的硬质合金材料，用于制造刀具、模具和磨料等工具。
此外，粉末冶金工艺还可以制造出具有高强度和耐磨性的金属陶瓷材料，用于制造高速切削刀具和研磨工具等。
在医疗器械领域，粉末冶金工艺也有广泛的应用。
粉末冶金工艺可以制造出具有良好生物相容性和耐腐蚀性的金属材料，用于制造人工关节、牙科种植体和骨修复材料等医疗器械。
此外，粉末冶金工艺还可以制造出具有微孔结构的金属材料，用于制造医疗过滤器和药物缓释系统等器械。
粉末冶金工艺在生产中的应用非常广泛，涉及到汽车工业、航空航天、电子设备、工具制造和医疗器械等多个领域。
粉末冶金技术在零件生产中的应用研究
粉末冶金技术在零件生产中的应用研究随着现代工业的发展，零部件的生产成为各行各业不可缺少的环节。
为了满足不同领域的需求，制造业需要不断探索合适的技术和方法。
其中，粉末冶金技术以其独特的优势在零件生产中得到了广泛的应用。
一、粉末冶金技术的基本原理粉末冶金技术是采用微米级粉末加工成型和冶金烧结制备制品的工艺方法。
其基本原理是将金属或合金材料加工成粉末，并通过压制和烧结等工艺，制成所需的零部件。
在制备粉末时，常见的方法有机械研磨、水平球磨、高能球磨和气相凝聚等。
而在粉末加工成型过程中，又有单向压制、等轴压制、等温烧结和热等静压等多种工艺。
最终，通过多次烧结和热处理，可以得到高密度、高强度的零件。
二、粉末冶金技术在零部件生产中的应用1. 汽车行业汽车是粉末冶金技术的主要应用领域之一。
汽车零件需要具备高强度、高硬度、耐磨性等特点，而粉末冶金技术可以满足这些要求。
其中，齿轮、减震器、活塞环、离合器和变速器等部件都可以通过粉末冶金技术制造。
2. 航空航天领域航空航天领域对零部件的要求更高。
而粉末冶金技术因其制备高质量、高性能粉末的特点，被广泛用于航空航天领域的关键部件制造。
比如导弹推进器、火箭喷嘴喉等部件。
3. 医疗器械领域粉末冶金技术还被广泛应用于医疗器械的制造。
比如人工骨骼、烤瓷牙、植入性支架等部件的制造都需要使用粉末冶金技术。
这种制造方式具有精确度高、良好的生物相容性和质地均匀等优势。
三、粉末冶金技术的优势与挑战1. 优势与传统冶金工艺相比，粉末冶金技术具有以下优势。
（1）粉末冶金技术有较高的利用效率，可以制造形状复杂的零件。
（2）粉末冶金技术可以制造高性能材料，质量稳定，精度高。
（3）粉末冶金技术生产过程中的能源消耗少，有利于环境保护。
（4）粉末冶金技术可以制造小批量、多变性的产品，有利于经济适应性。
2. 挑战粉末冶金技术在应用中也存在一些挑战。
（1）烧结过程中易产生气孔和夹杂物，降低零件的强度和耐腐蚀性。
摆动辗压成形在粉末冶金件生产上的应用(续)
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中 图分 类号 ： ３ ６ ＴＧ ７
文献 标识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：１ ７ — ４ ７ ２ １ ） １ ０ ４ — ５ ６ ４ ６ ５ （ｏ ａ ｙ Ｆ ｒ ｉ ｇ ｉ ｗｄ ｒ Ｍ ｅ ａ ｌ ｒ ｙ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｔ ｒ ｏ ｇ ｎ ｎ Ｐｏ ｅ ｔ ｌｕ ｇ
过 程 进 行 了介 绍 。 和 其 他 成 形 方 法 相 比 ， 过 摆 动 辗 压 成 形 的 零 件 ， 需 要 的 成 形 力 大 幅 度 降 低 ， 品 能 耗 通 所 产 和 成 本 明 显 降低 、 品 强 度 提 高 １ 以 上 。 产 ０
关 键 词 ：摆 动 辗 压 ；粉 末 冶 金 ；回 转 成 形
摘 要 ：介 绍 了粉 末 冶金 止推 轴承 环 、 ＮＴ１ ０汽 车后 桥 差速 器行 星 锥 齿轮 、 ３ 冶金 齿 类零 件 的 生产 ＿ 艺 流 ５ －
程 ， 对双金 属 阀座 环 、 基 双金属 止 推轴 套 、 基 双金 属 轴套 （ 动 轴承 ） 典 型零 件的 粉 末 冶金 摆辗 成 形 并 铁 铁 滑 等
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粉末冶金压制成形理论与工艺综述
粉末冶金压制成形理论与工艺综述一、本文概述粉末冶金压制成形理论与工艺综述是一篇全面探讨粉末冶金压制成型技术的文章。
粉末冶金，作为一种重要的材料制备技术，广泛应用于冶金、机械、电子、航空航天、新能源等领域。
压制成形作为粉末冶金的核心工艺之一，对于材料的性能、形状和尺寸精度具有决定性的影响。
本文将从粉末冶金压制成形的理论基础出发，详细阐述其工艺过程、影响因素、优化措施以及发展趋势，以期对粉末冶金压制成型技术的深入研究与应用提供有益的参考。
在概述部分，我们将简要介绍粉末冶金压制成型技术的基本概念、原理及其重要性。
对国内外粉末冶金压制成型技术的研究现状和发展趋势进行概述，以便读者了解该领域的最新动态和发展方向。
在接下来的章节中，我们将逐步深入探讨粉末冶金压制成形的理论基础、工艺过程、影响因素以及优化措施，以期为粉末冶金行业的发展提供有益的理论支持和实践指导。
二、粉末冶金压制成形理论基础粉末冶金压制成形是粉末冶金工艺中的核心环节，其理论基础涉及材料科学、力学、塑性成形理论等多个学科领域。
在这一部分，我们将详细讨论粉末冶金压制成形的基本原理、影响因素以及优化方法。
粉末冶金压制成形的基本原理是通过对粉末颗粒施加压力，使其在模具中发生塑性变形，从而得到所需形状和尺寸的压坯。
这一过程中，粉末颗粒之间的摩擦、粘结和重排等行为对压坯的质量和性能具有重要影响。
粉末冶金压制成形受到多种因素的影响，包括粉末特性、模具设计、压制工艺参数等。
粉末特性如颗粒大小、形状、表面能等直接影响压坯的成形质量和性能。
模具设计则决定了压坯的形状、尺寸和精度。
压制工艺参数如压制压力、压制速度、保压时间等也对压坯的成形效果产生显著影响。
为了优化粉末冶金压制成形过程，研究者们提出了多种方法。
例如，通过改进粉末制备工艺，提高粉末的流动性和压缩性；优化模具设计，减少压坯内部的应力集中和缺陷；调整压制工艺参数，实现压坯的均匀致密化等。
随着数值模拟技术的发展，越来越多的研究者开始利用有限元分析等数值模拟方法对粉末冶金压制成形过程进行仿真研究，以进一步揭示其成形机理和优化方法。
谈粉末锻造成形工艺在摩托车零部件上的应用(2)
038谈粉末锻造成形工艺在摩托车零部件上的应用(2)Cui LijunAbout the Application of Powder ForgingProcess in Motorcycle Parts(2)崔利军（上接2019年第2期）连杆在工作中承受多向交变载荷的作用，要具有很高的强度。
因此，连杆材料一般都采用高强度碳钢和合金钢，如45钢、65钢、40Cr 、40MnB 等。
近年来也有采用球墨铸铁和粉末冶金材料的。
发动机连杆采用40MnB 钢，用模缎法成型，将杆体和杆盖锻成一体。
对于这种整体锻造的毛坯，要在以后的机械加工过程中将其切开。
为保证切开孔的加工余量均匀，一般将连杆大头孔锻成椭圆形。
相对于分体锻造而言，整体锻造的连杆毛坯具有材料损耗少、锻造工时少、模具少等优点。
其缺点是所需锻造设备动力大及存在金属纤维被切断等问题。
与传统模锻连杆、铸造连杆相比，粉末锻造具有的特性。
粉末锻造是将烧结的预成形坯，经加热后在闭式模中锻造成零件的工艺，是将传统的粉末冶金和精密模锻结合起来的一种新工艺。
粉末锻造为制取高密度、高强度、高韧性、高精度粉末冶金零件开辟了广阔的前景，成为现代粉末冶金技术最重要的发展方向之一。
随着汽车工业的发展，对汽车用高性能粉末冶金零件的需求不断增长，粉末锻造的研究与应用得到了迅速而稳定的发展。
连杆是发动机中的主要传力部件之一，其小头经活塞销与活塞联接，大头与曲轴连杆轴颈联接，气缸燃烧室中受压缩的油气混合气体经点火燃烧后急剧膨胀，以很大的压力压向活塞顶面，连杆则将活塞所受的力传给曲轴，推动曲轴旋转。
摩托车发动机连杆使用工况为承受复杂的交变应力，失效方式为断裂，变形和磨损。
粉末锻造的材质及工艺技术要求：端面和内孔硬度58～62HRC ，杆部硬度34HRC ，原来选用的材质是20CrMo 。
原加工工艺为：下料→锻造→切边→钻孔→防渗处理、钻孔→渗碳淬火、回火→喷砂、精磨。
连杆部件由连杆体，连杆盖和螺栓、螺母等组成。
谈粉末锻造成形工艺在摩托车零部件上的应用(1)
049谈粉末锻造成形工艺在摩托车零部件上的应用(1)Cui LijunAbout the Application of Powder ForgingProcess in Motorcycle Parts(1)崔利军粉末锻造技术既有粉末冶金成形性能较好的优点，又具有能发挥锻造变形有效地改变金属材料组织和性能作用的特点，使粉末冶金和锻造工艺在生产上取得了新的突破，特别适宜大批量生产高强度、形状复杂的结构零件，粉末锻造工艺方法已经成熟，作为一种精减工序，减少公害和节约资源的合乎时代要求的技术，是一项跨世纪的先进的高新技术。
因此在各工业部门中有大力推广应用的发展前途，值得业内人士的关注。
1 粉末锻造工艺迫切需要大力发展粉末锻造技术是常规的粉末冶金工艺和精密锻造有机结合而发展起来的一项颇具有市场竞争力的少、无切削金属加工方法。
该方法以金属粉末为原料，经过预成形压制，在保护气氛中进行加热烧结及作为锻造毛坯，然后在压力机上一次锻造成形和实现无飞边精密模锻，从而获得了与普通模锻件质量密度相同、形状复杂的精密锻件。
当下，传统的普通模锻和机械加工方法已难以满足当今汽车、摩托车等工业生产中对产品高质量、高精度、高效率、低消耗、低成本的要求。
为此，20世纪40年代德国和美国对铁粉锻造开始进行研究，直到20世纪60年代中期已初步研制成功一种新型的金属塑性成形工艺——粉末锻造，首次锻造出连杆零件。
锻压成型工艺具体指锻造成形与锻造工艺无关，只是图纸或技术要求，要求工件要以锻造工序完成，也就是说无论采用何种锻压工艺，一定要满足图纸和技术要求尺寸。
反过来说图纸和技术要求尺寸是由锻压工序完成。
粉末冶金作为金属零件制造的少无切削工艺，采用模压成形和烧结工艺具有节约材料、提高效率、降低成本的特点，铁铜基粉末冶金零部件在汽车、摩托车及机械零部件上的应用越来越多。
但一般粉末冶金零件在致密性和机械性能上难以达到冶炼钢的水平。
尽管采用了许多新工艺方法，如复压复烧、温压成形等，却很难突破7.7 g/cm 3以上的密度水平，且成本大幅提高。
摆动辗压技术的应用现状及发展趋势
摆动辗压技术的应用现状及发展趋势摆动辗压技术是一种热加工技术，它通过摆动辗压工具对金属材料进行加工，以改变其物理和化学性质。
这种技术已经被广泛应用于航空航天、汽车、机械制造等领域，成为现代制造业中不可或缺的一部分。
摆动辗压技术的应用现状：1. 航空航天领域：摆动辗压技术可以用于制造飞机和火箭的结构零件，如机翼、发动机外壳、导弹外壳等。
这种技术可以使得零件的表面质量更加平整，提高零件的强度和耐腐蚀性。
2. 汽车制造领域：摆动辗压技术可以用于制造汽车发动机的缸体、曲轴等关键部件。
这种技术可以提高零件的表面质量和机械性能，减少零件的重量和成本，从而提高汽车的性能和经济性。
3. 机械制造领域：摆动辗压技术可以用于制造各种机械零件，如轴承、齿轮、螺纹等。
这种技术可以提高零件的表面质量和耐磨性，减少零件的噪音和振动，从而提高机械的可靠性和寿命。
摆动辗压技术的发展趋势：1. 数字化、智能化：随着信息技术的发展，摆动辗压技术也将向数字化、智能化方向发展。
通过数字化设计和仿真分析，可以提高加工效率和质量，并减少人为误差；通过智能化控制和监测，可以实现自适应加工和故障预警，提高生产效益和安全性。
2. 精密化、微纳化：随着科技的不断进步，摆动辗压技术也将向精密化、微纳化方向发展。
通过精密加工和微纳加工，可以实现对材料微观结构和力学性能的精细调控，从而创造出更加高性能、高功能的材料和器件。
3. 多功能化、集成化：随着市场需求的不断变化，摆动辗压技术也将向多功能化、集成化方向发展。
通过多功能加工和集成加工，可以实现对不同材料和形状的加工，从而满足不同行业和领域的需求；通过集成设计和生产，可以实现整个生产过程的自动化和智能化，提高生产效率和质量。
总之，摆动辗压技术作为一种重要的制造技术，在未来的发展中将继续发挥重要作用，为各个行业和领域带来更多创新和进步。
粉末成形压力机在冶金行业中的应用研究
粉末成形压力机在冶金行业中的应用研究摘要：粉末成形技术是一种通过将金属粉末填充至模具中，然后施加压力使其形成固体的制造方法。
在冶金行业中，粉末成形压力机被广泛应用于制造各种金属零部件，具有高效、节能、精度高等优点。
本文通过对粉末成形压力机在冶金行业中的应用进行研究，剖析其相关特点和使用效果。
1. 引言粉末冶金是一种通过将金属粉末通过成型、烧结等工艺制成金属制品的工艺流程。
粉末成形技术是其中的关键环节之一。
而粉末成形压力机作为粉末成形过程中的核心设备，对成形质量和生产效率具有重要影响。
2. 粉末成形压力机的工作原理和结构粉末成形压力机通过施加压力将金属粉末填充至模具中，并通过加热和冷却过程使其固化成型。
其主要由压头、模具和控制系统等组成。
压力机会根据预设的压力、温度和时间等参数进行操作，确保产品的成形质量。
3. 粉末成形压力机在冶金行业中的应用3.1 粉末冶金制品制造粉末成形技术可以制造出各种金属制品，如汽车零部件、电子器件、机械零件等。
粉末成形压力机在此过程中起到关键作用，能够确保产品的形状精度和内部结构。
3.2 压制闭孔铝材闭孔铝材是一种具有轻量化、热性能优越的重要材料。
粉末成形压力机可以实现对闭孔铝材的精确压制，使其达到理想的密度和力学性能。
3.3 制造粉末冶金模具粉末冶金模具的制造需要采用高压力和精确的成形技术。
粉末成形压力机具备高精度控制系统和良好的压力传递性能，可以满足粉末冶金模具的制造要求。
4. 粉末成形压力机的优势4.1 高效节能粉末成形压力机采用快速成形技术，可以减少制造周期和能源消耗。
相比于传统的金属加工方法，粉末成形压力机具有更低的能耗。
4.2 精度高粉末成形压力机具备高精度的控制系统，可以实现对产品形状和内部结构的精确控制。
相比于其他成形技术，粉末成形压力机具有更高的成形精度。
4.3 适应性强粉末成形压力机可以适用于各种金属粉末，包括铁基、铜基和铝基等材料。
无论是批量生产还是小批量生产，粉末成形压力机都能满足不同的生产需求。
粉末挤压成形
粉末挤压成形粉末挤压成形是一种常见的制造工艺，通过将粉末材料装填至模具中，施加压力将粉末凝固成具有所需形状的工件。
这种工艺广泛应用于金属粉末冶金、陶瓷制造、粉末涂层等领域，具有成本低廉、生产效率高等优点。
首先，粉末挤压成形要从原料准备开始。
生产过程中所使用的粉末材料需经过严格的筛选和配比，以确保最终产品的质量稳定性。
不同的粉末材料在挤压成形后会表现出不同的特性，因此，在选择原料时需要考虑工件的具体要求和用途。
在粉末挤压成形的工艺过程中，模具起着至关重要的作用。
模具的设计应考虑到工件的形状、尺寸以及表面质量要求，以确保最终产品能够满足设计要求。
同时，模具的材料也需要具有足够的强度和耐磨性，以承受高压下的挤压过程。
挤压过程中施加的压力是影响粉末成形效果的重要因素之一。
适当的压力可以使粉末颗粒之间紧密结合，确保工件的密实性和强度。
然而，过高或过低的压力都会对成形工艺造成不利影响，因此在生产过程中需要控制好压力的大小和施加方式。
除了压力外，温度也是粉末挤压成形中需要考虑的因素之一。
在一些特殊情况下，通过加热粉末材料可以提高其变形性，使成形过程更加顺利。
同时，控制好成形过程中的温度变化，可以减少工件的变形和裂纹，提高产品的成形精度。
粉末挤压成形的优势在于可以实现复杂形状的制造，且可以一次性成形出大批量的产品，生产效率高。
与传统的加工方法相比，粉末成形还可以减少材料的浪费，节约成本。
另外，粉末挤压成形还可以制备出一些传统加工难以实现的材料，如高强度、高耐磨性的合金材料等。
总的来说，粉末挤压成形是一种十分重要的制造工艺，具有广泛的应用前景和发展空间。
随着材料科学的不断发展和技术的进步，粉末挤压成形工艺的应用范围将会越来越广泛，为各个领域的制造业带来更多的可能性。
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精密成形工程JOU RN A L OF NET SH A PE F ORM I NG ENG IN EERI NG第3卷 第5期 2011年9月50综 述摆动辗压成形在粉末冶金件生产上的应用龚小涛1,胡亚民2,杨帆1(1.西安航空职业技术学院航空材料工程系,西安710089;2.重庆理工大学材料科学与工程学院,重庆400045)摘要:介绍了粉末冶金止推轴承环、NT130汽车后桥差速器行星锥齿轮、冶金齿类零件的生产工艺流程,并对双金属阀座环、铁基双金属止推轴套、铁基双金属轴套(滑动轴承)等典型零件的粉末冶金摆辗成形过程进行了介绍。
和其他成形方法相比,通过摆动辗压成形的零件,所需要的成形力大幅度降低,产品能耗和成本明显降低、产品强度提高10%以上。
关键词:摆动辗压;粉末冶金;回转成形中图分类号:T G376 文献标识码:A 文章编号:1674-6457(2011)05-0050-05收稿日期:2011-03-17基金项目:陕西省教育厅科研计划项目资助(11JK 0815)作者简介:龚小涛(1983-),男,陕西西安人,硕士研究生,主要从事回转塑性成形研究。
The Application of Rotary Forging in Powder MetallurgyGON G X iao -tao 1,H U Ya -min 2,YA N G Fan1(1.Department of A ero nautical M ater ial,Xi'an A eronautical P olytechnic I nstitute,Xi'an 710089,China;2.Colleg e of M ater ials Science and Eng ineering ,Cho ng qing U niver sity o f T echno log y ,Cho ng qing 400045,China)Abstract:T his paper intro duces the technolog y o f pow der metallurg y for thrust bear ing ring ,automo tiv e bevel g ear o f planet ary rear differ ential of NT 130,the metallurg y g ear,and the ro tary fo rg ing technolog y o f b-i metal valve seat ring ,ir on -based b-i met allic thr ust sleeve and ir on -based b-i metallic sleev e.Co mpar ed w ith the other fo rming metho ds,the forming for ce,ener gy co nsumption and cost o f ro tary forg ing can be reduced shar ply,and the str eng th of the product can increase 10%.Key words:ro tary forg ing ;pow der metallur gy ;r otar y fo rming摆动辗压是通过连续局部成形对被加工件实现整体成形的回转成形加工。
自20世纪60年代以来,受到不少国家的重视[1-9]。
摆动辗压可以实现绿色生产,实现非常好的近净形加工,具有省力、冲击小、振动小、噪音小、金属容易充填模腔、设备小、投资少、占地面积少、模具寿命高、产品精度高等优点。
此外,它节能、节材、节省投资,扩大了塑性加工范围,在机械、汽车、电器、仪表、五金工具等许多工业部门得到了广泛应用[10-14]。
与传统切削工艺方法相比,生产的零件可节材30%左右,降低制造成本25%左右。
这些特点使摆辗成形对中小规模生产极为经济适用。
第3卷 第5期 龚小涛等:摆动辗压成形在粉末冶金件生产上的应用51由于模具与坯料间的接触面积小,金属容易流动,加之模具与坯料表面间的摩擦可能由滑动摩擦变为滚动摩擦,摩擦系数大大降低,因而摆动辗压工艺最适宜齿形零件成形和轴类零件的薄法兰部位成形。
我国的摆辗技术并不落后[15-17],河南郑州一不到10人的小厂即能生产如图1所示的零件。
江苏图1 河南郑州亚泰公司生产的摆辗成形件Fig.1 Ro tar y forg ing parts produced by Y atai companyin Zhengzhou Henan Pro vince某厂生产的汽车差速器直齿锥齿轮如图2所示,能图2 汽车差速器半轴齿轮摆辗成形件Fig.2 Rot ary fo rg ing o f var ious gear s in auto mobile大量出口,满足国内外各大型汽车生产厂家的需要。
国外能生产的摆辗成形件我国大都能生产,而我国摆辗生产的带枝丫端面齿轮[18-19]和螺旋锥齿轮[20-21](如图3所示)在国外并未见到有关报道。
螺旋锥齿轮比直齿锥齿轮传动平稳,噪声低,冲击小,承载能力大,然而它需要逐齿切削加工,加工难度大,成本高,效率低。
美国、德国、日本有用精密锻造生产的报道[4-6],20世纪70年代国内有人研究,据报道有个别厂小批量生产,但精度不稳定。
至于m <3的小模数从动螺旋锥齿轮,国内外一向采用格里森机床切削加工。
中国兵器工业第59研究所1990年用摆动辗压生产出了模数为1.7、齿数为28的螺旋锥齿轮如图3所示[4,20-21]。
图3 JH70摩托车端面齿轮(左)和螺旋锥齿轮(中、右)F ig.3 F ace g ear and spir al bevel gear s o f JH 70moto rcy cle人们对摆动辗压的了解正在逐步加深,但国内重视粉末摆辗的人尚不多,很少人有人涉足粉末摆辗,关于这方面的文章很少。
针对粉末冶金烧结件用摆动辗压机代替传统锻造设备成形获得高密度、高强度机械结构零件的新技术,波兰的Marcinik Z 和Og rodnik J 早在1973年就在国际粉末冶金和粉末技术杂志上发表过关于采用摆辗技术生产粉末冶金件预成形件的文章[22-23]。
后来1985年有人在日本第26届塑性加工会议和第二次国际回转加工会议上发表了有关文章[24-25],英国的Dav is T .J 和H aw kyard 在1980年第6届美洲国家材料会议上[26],Leheup E R ,M onn J R 和Standring 在1983年的粉末冶金年报和国际回转加工会议上发表了有关文章[27],日本、波兰早有研究和生产[21-23]。
国内外有工厂生产摆动辗压粉末冶金螺旋锥齿轮、直齿锥齿轮、圆柱齿轮、凸轮、螺母以及套筒、环等零件[28-29],其成形力只需传统锻压设备的1/5,而密度大大超过传统锻压设备锻造的粉末件,达到7.8g/cm 3。
国内也曾在这方面做过一些工作,进行过粉末锻造摆辗成形锥齿轮的科学研究和产品开发[30]。
粉末摆辗将传统的粉末冶金技术和精密摆辗技术相结合,综合了二者的优点,以较低的成本和较高的生产效率实现批量生产,能够生产高质量、高精度、高密度、形状复杂的结构零件,是一种很有前途的新技术。
由于摆动辗压成形时单位挤压力高,粉末件材料易于流动,容易提高摆动辗压成形件的密度和减小各部分的密度差,大大提高成形件的抗拉强度,扩大粉末冶金件的应用范围。
1 普通粉末冶金烧结件的摆动辗压成形对粉末冶金烧结件进行压力加工生产各种机械精密成形工程 2011年9月52零件具有节约原材料,机械加工工时少,产品成本低等优点。
作为预制坯的粉末冶金烧结件的压制和二次压力加工均系体积成形,需要较大吨位的锻压设备。
摆动辗压比一般锻造更能使粉末冶金烧结件这种多孔体致密化。
摆动辗压是局部加压,塑性变形区的位置不断地移动(即塑性变形区的边界在工作体内不断地运动),使变形件各部份在剪应力的重复作用下产生多次(10次以上)变形,相当于对粉末冶金烧结件的每一个空隙连续不断地进行多次压实,且有低频振动作用。
1.1 粉末冶金止推轴承环的冷摆辗复压成形[21]粉末冶金止推轴承环的冷摆辗复压成形工艺过程为:配粉y 压制预制坯y 烧结y 冷摆辗复压成形y 热处理y 检测。
该止推轴承环用雾化合金粉末与铁粉末混合配制,然后将搅拌均匀的混合粉末放进粉末压制模具中,在1600kN 的液压机上压制成形。
再将其烧结成预制坯,供随后冷摆辗复压成形。
压制烧结后的预制坯如图4所示,密度Q 大约为6.4~6.6g /cm 3,硬度为80~110H BS,单件质量在90g左右。
图4 汽车转向轴止推轴承环的粉末成形烧结坯Fig.4 Po wder meta llur gy sintered com pact o f steer ingshaft thr ust bearing ring of automo bile在室温下将压制烧结后的预制坯放入摆动辗压模内摆辗复压成形。
摆动辗压成形模具结构如图5所示。
这是一种复动成形模。
模具上采用了2个弹性垫6,使芯块4、凹模3在摆辗复压成形时都可以浮动。
摆辗复压成形时,摆头先与凹模3和凹模内的芯杆4接触。
摆头向下移动对其施压,芯杆4压缩下弹性垫6向下移动,凹模3压缩上弹性垫6向下移动。
凹模3和芯杆4与摆头组合成一个封闭的模腔。
摆头继续向下移动到一定的距离后,开始对粉末压制烧结后的预制坯2加压,凹模3和芯杆4继续下移。
预制件(坯料)2的高度减小,体积减小,密度增加。
对粉末压制烧结后的预制坯2加压的起始时间不限,视预制坯2的高度而定。
也可以在摆头1.上模2.粉末压制烧结后的预制坯3.凹模4.芯杆5.下冲头6.上弹性垫和下弹性垫7.顶杆8.滑块图5 冷摆辗复压止推轴承环粉末成形烧结坯的模具结构F ig.5 Cold ro tary fo rg ing die str ucture of po wer meta-llurg y sinter ed co mpact of steering shaft t hr ust bearing ring与凹模3和凹模内的芯杆4接触时加压。
测试结果表明,在同样的工作条件下,尽管热锻普通冶金件的硬度比摆辗复压成形粉末冶金烧结件的硬度高得多,摆辗复压粉末冶金烧结件制作的汽车转向轴止推轴承环比热锻普通冶金件制作的磨损减薄厚度要小20%~85%。
通过称定量粉末装入模腔压制预制坯,可以严格控制粉末冶金烧结件的体积。
摆辗复压粉末冶金烧结件时,其变形主要是缩小体积,消除空隙。