粉末成型压机PPT课件
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高等粉末冶金原理课件：粉末模压成形原理(合肥工业大学研究生课件)
本讲内容§3.1 粉末模压成形原理§3.2 成形技术-1§3.3 成形技术-2程继贵材料科学与工程学院本讲内容-成形技术部分一、成形前的粉末冶金二、模压成形技术三、等静压成形四、粉末连续成形五、浆料成形专题-粉末注射成形四、粉末连续成形定义：粉末在压力作用下由松散状态经过连续变化而成 为具有一定密度、强度以及所需尺寸形状压坯或 制品的过程。
主要包括：粉末轧制、挤压、喷射成形、楔形压制等基本特征：● 是模压成形方法的重要补充，可以生产 普通模压成形无法生产的多孔或致密的 板、带、棒、及管材等；● 比钢模压制需要较少的设备、容器。
（一）金属粉末轧制（Powder rolling）概述1.1. 概述粉末轧制的概念：粉末在一对轧棍之间在轧辊力的作用下压实成具有一定强度的连续带坯的过程。
粉末轧制的特点：● 与熔铸轧制相比：11）基本原理相同，要实现轧制：μ+ξ>α2）可轧制出熔铸轧制无法生产或难以生产的板、带材等（尤多层复合板、带）33）工艺流程短、节能、成本较低44）压坯或产品成分精确可控、轧制产品各向同性55）成材率较高● 与模压成形相比：1）轧制能耗比压制低22）可以生产模压成形无法生产的板、带材3）压坯密度更均匀，压坯长度原则上不限44）板带材宽度、厚度有限：δ=（1/100 ~1/300）D，一般≤10mm 粉末轧制适用于生产宽度几百mm，厚度10mm 以下，长度原则不限的板带材，或D/D/δδ很大的衬套等粉末轧制的分类：● 粉末直接轧制（direct powder rolling ）应用较广泛：对塑性好的粉末 ● 粉末粘结轧制 (bonded powder rolling)加入粘结剂改善粉末体的成形性● 包套粉末热轧（canned powder hot rolling ） 对活性粉末以及要求高致密度的材料粉末冷轧粉末热轧按进料方式分为：水平、垂直和倾斜轧制轧制过程的定量关系（轧制带坯厚度、密度与粉末特性及轧辊尺寸之间的定量关系）基本概念及符号： 咬入层、咬入角α（α1） H α— 咬入宽度δR — 轧制带坯厚度D 、r r —— 轧辊直径、半径 ρ松、ρ压—粉末松装密度及轧坯密度V 进、V 轧— 粉末进料速度和轧制速度粉末料柱宽度 B ≈轧坯宽度 b H α图4-26 粉末轧制时的咬入区和变形区H αδ几何关系：质量关系：1cos 1cos 11−−=⎥⎦⎤⎢⎣⎡−+=z D D R R ηαδδαηρρ）（）（松压进轧v v /=η松压ρρ/=z ——延伸系数————压紧系数 定量关系式：影响轧制过程的因素1）粉末性能● 松装密度： ρ松↑，ρ压↑，δ↑（保证轧制条件下）● 流动性： 流动性↑，V进↑，η↓， ρ压↑，δ↑（保证轧制条件下）● 粉末硬度：低的粉末硬度便于变形和形成高的机械啮 合，↑成形性，↑压坯强度2）轧辊直径↑D, ρ（δR固定）；δR ↑（ρ一定）3）给料方式水平与垂直：垂直 V V进↑，ρ↑、δR↑4）轧制速度↑ω,ρ、δR↓（m不变）5）辊缝t↑t，轧制压力降低，ρ↓，δR↑粉末轧制工艺：粉末准备→ 喂料（水平、垂直方式）→轧制（冷轧、热轧） → 轧坯→烧结（直接烧结、成卷烧结）粉末冷轧工艺● 室温下轧制● 轧制速度较低：0.6-30m/s● 轧坯可卷成卷后烧结，也可烧结后卷成卷，还可烧结后再热轧冷轧冷轧+ 热轧粉末热轧工艺● 可以对粉末、预成形坯等进行轧制● 防氧化—包套（真空）轧制或气氛保护粉末轧制的应用�多孔板材，如过滤板、催化剂板材�层状复合材料带、板材�多层钢背支撑轴承�纤维增强复合材料粉末、粉末压坯或粉末烧结坯在外力作用下，通过挤压筒的挤压嘴挤成坯料或制品的成形方法（二）粉末挤压1. 概述●粉末挤压的定义Powder Extrusion挤● 挤压的分类�粉末直接挤压（冷挤压）：适应于塑性好的金属粉末�粉末增塑挤压：粉末加入一定量的成形剂或粘结剂后挤压，适应于硬质粉末如硬质合金粉末�粉末包套热挤：适应于弥散强化合金等�烧结坯或粉末压坯的热挤压：适应于塑性较好的有色金属材料。
粉末成形压机及模架上课讲义
∴ S脱≥(2．5～3)h(mm) 或者h为下缸工作行程(即脱模行程)的1基本要求 其它因素
1）生产效率 2）安全装置 3）压坯质量监控装置——电子监控与压坯重量控制 4）压坯传送装置——自动拣起码放装置 5）模架快速更换装置
4.1成形压机
2.压机的选择依据 压机主要技术参数
4.1成形压机
2.压机的选择依据
根据具体产品的实际情况
（1）压制方式：压制方式要根据压坯形状，再结合压机 的特点来选择并设计模具。
（2）脱模方式：分为顶出式和拉下式。并可选择“压坯 有压脱模” 或是无压脱模。
（3）装粉方法：根据压坯形状、粉末流动性、压机类型 和自动压制时对装粉速度的要求等因素来考虑。为了消除装 粉时的拱桥效应，保证粉末均匀充填模腔，对于薄壁深腔压 坯和芯杆细小的深孔压坯，最好采用多余装粉法。一般压坯， 以吸入法或零腔装粉法较好。对于有特殊要求的压坯，应选 用有相应特点的压机。
4）该压机通过对压制力的监控也可进行质量控制。对于形状复杂的零件，证明 连续重量控制是比较好的。借助于趋向评定可使装粉深度实现闭环控制自动调整。
4.1成形压机
3.压机技术进展 CNC压机
计算机数控(CNC-Computer Numerical Control ) SX一40压机：将机械驱动的上压头，电气伺服马达驱动的下压 头(阴模)及完全不受上、下压头控制的装粉动作结合了起来， 开发出的新一代CNC粉末成形压机。 上模冲受控于偏心齿轮和曲轴驱动装置。是一修正的正弦曲线。
4.1成形压机
3.压机技术进展
液压式压机
比例阀与伺服阀和电子控制系统的开发为制造液压式压机开创了全新的可能 性。
1）液压闭环和高精密度测量系统相结合，在零件压坯的高度公差方面达到和机 械压机同样的精度。
1）生产效率 2）安全装置 3）压坯质量监控装置——电子监控与压坯重量控制 4）压坯传送装置——自动拣起码放装置 5）模架快速更换装置
4.1成形压机
2.压机的选择依据 压机主要技术参数
4.1成形压机
2.压机的选择依据
根据具体产品的实际情况
（1）压制方式：压制方式要根据压坯形状，再结合压机 的特点来选择并设计模具。
（2）脱模方式：分为顶出式和拉下式。并可选择“压坯 有压脱模” 或是无压脱模。
（3）装粉方法：根据压坯形状、粉末流动性、压机类型 和自动压制时对装粉速度的要求等因素来考虑。为了消除装 粉时的拱桥效应，保证粉末均匀充填模腔，对于薄壁深腔压 坯和芯杆细小的深孔压坯，最好采用多余装粉法。一般压坯， 以吸入法或零腔装粉法较好。对于有特殊要求的压坯，应选 用有相应特点的压机。
4）该压机通过对压制力的监控也可进行质量控制。对于形状复杂的零件，证明 连续重量控制是比较好的。借助于趋向评定可使装粉深度实现闭环控制自动调整。
4.1成形压机
3.压机技术进展 CNC压机
计算机数控(CNC-Computer Numerical Control ) SX一40压机：将机械驱动的上压头，电气伺服马达驱动的下压 头(阴模)及完全不受上、下压头控制的装粉动作结合了起来， 开发出的新一代CNC粉末成形压机。 上模冲受控于偏心齿轮和曲轴驱动装置。是一修正的正弦曲线。
4.1成形压机
3.压机技术进展
液压式压机
比例阀与伺服阀和电子控制系统的开发为制造液压式压机开创了全新的可能 性。
1）液压闭环和高精密度测量系统相结合，在零件压坯的高度公差方面达到和机 械压机同样的精度。
粉末压制成形模具设计.ppt
式估算：
pc＝Ccρmp
(9)
式中Cc＝0.00725，m＝6.8
而预应力圈的尺寸，必须保证凹模具有最大刚度，设凹模筒内半径为r1， 则有：
当pc≤200MPa时， r2＝2r1,r3＝4r1 当pc＞200MPa时： r3＝(pc/140+0.67)r1,
r2＝(r1 r3) ½
(10a) (10b)
3.模具受力件的强度校核
(1)冲头一般处于压应力状 态，其强度校核式为：
σ＝P/Fmin≤［σ］ (14) 式中:P—金属粉末压制力 Fmin—冲头最小截面积 ［σ］—淬硬钢许用压应力
(2)对支承模座和固定板也需
进行抗压强度校核：
σ＝P/F≤［σ］
(15)
通常，与冲头模座投影面积
相当的中间固定板其厚度可
压制坯的计算，其实质就是根据所加工的粉 末零件，决定压制坯的体积、质量和相关尺寸， 以确定压制凹模型腔的尺寸和检验压制坯的尺寸 精度。
表1金属粉末压制成形坯料计算
计算内容
定义或计算公式
有关说明
压制坯在垂直于压制
压制坯面积Fp(cm2) 方向的平面的投影面
-
积
压制坯体积Vp(cm3)
Vp＝(1+ξ/100)Ve
取5～8mm。
(3)当细长型冲头(多为下冲头)和芯棒的长径比L/d≥3时，还需进行抗弯
强度校核
(a)计算纵向弯曲失稳临界载荷
的长度，等于从冲头固定板到冲头导入凹模部分中间
位置和距离 ;
Jmin—冲头最小截面矩 ;
E—工具钢材料的弹性模量，一般可取E＝2.15×105MPa ;
Pcr—产生纵向失稳的临界载荷 . (b)选取冲头的抗弯安全系数：
粉末成型压机2
方案二、曲柄滑块机构
通过查阅资料，我们发现这个机构虽 然能够实现快速接近，但是对于短暂停 歇不能完全满足，不过通过改变杆长， 我们能够将其在一个较大的范围内实现 较小位移，从而达到距离变化不大的保 压过程，这样就能够实现我们设定的运 动规律。 因此在两个方案中，我们选用方案二 的曲柄滑块机构来实现上模冲的功能。
二、设计要求
• 1.上冲模压制机构应具有以下的运动特性：快速接 近粉料，慢速压制，压制到位后停歇片刻（约 0.4 秒左右）保压戒接近压制行程终点时再放慢速度而 起到保压作用。 • 2.脱模机构应使下模冲顶出距离准确，复位时要求 速度快而冲击小。 • 3.送粉机构要求严格遵守压制周期的运动规律。 • 4.进一步要求:上冲模和下冲模的行程可调。
粉末成型压机
团队成员：
一、工作原理及工艺动作过程
• 粉末冶金是将金属粉末的混合料通过压制成型和烧结而 制成零件戒成品材料的一种工艺方法。 • 在压制长径比 h/d=1~1.5 的圆柱体压坯时，可采用单向 压制，即压制时仅一个方向施力。 • 压制过程中，阴模固定丌动，其他执行构建如图 1.1.1 所 示。
2.送料机构
送料机构采用曲 柄滑块机构或槽 轮机构。
方案二、槽轮机构
3.下模冲压机构
• 对于下模冲机构，要 求能够配合上模冲出模动作。 • 因此我们选用盘形凸 轮，推杆为对心直动 滚子推杆。
谢谢大家！
三、方案设计
• 1. 上模冲压机构 • 对于上模冲机构，要求是需要有几个状态，包括快速接 近粉料、慢速压制、保压、离开这几个状态。其中保压 需要 0.4 秒左右，而且上模冲受到的冲击力为 58KN， 受到的冲击力较大。 • 因此我们想到了以下两个方案，其中有凸轮机构、曲柄 滑块机构。 • 1.1 方案一：凸轮机构 • 开始时我们选用的上冲模机构用到了了凸轮机构，它能 偶满足我们的运动要求，实现短暂停歇的要求，然而冲 题目得知上冲模再冲压时，所受到的力会达到 58KN， 然而凸轮不上冲模之间形成的是高副，在承受到如此大 的力的时候会发生形变，从而影响到凸轮以后的工作以 及整个机构的稳定工作，于是我们放弃了这个方案。
粉末冶金及其成型PPT课件
能够大量节省能源 能够大量节省劳动 能够制备其他方法不能制备的材料 能够制备其他方法难以生产的零部件
第五章 粉末冶金及其成型
粉末冶金技术的主要应用：
汽车动力系统：
第五章 粉末冶金及其成型
汽车发动机用粉末烧结钢零件
第五章 粉末冶金及其成型
汽车变速器系统用粉末烧结钢件:
第五章 粉末冶金及其成型
surface conditions， components
(a) 装配图
(b) 流速漏斗
(c) 量杯
松装密度测定装置一
a、粒度: 粒度小，松装密度小
还原铁粉 d(um) 6
51
g/cm 30.9
72.1
电解铁粉 d(um) 53
63
g/cm 32.0
52.5
68 93.03 78 63.32
b、颗粒形状 形状复杂 松装密度小 粉末形状影响松装密度，从大到小排列 球形粉＞类球形＞不规则形＞树枝形
5.2.1 金属粉末压制成型
压坯密度与影响因素的关系
a.随压制压力的增高而增大； b.随粉末的粒度或松装密度的增大而增大； c.颗粒的强度和硬度降低，有利于提高压坯密度； d.降低压制速度，提高压坯密度。
5.2.1 金属粉末压制成型
（3）脱模
➢ 脱模力 ➢ 弹性后效
5.2.2 烧结
定义：压坯置于基体金属熔点以下温度（约0.7~0.8T， 单位K）加热保温，粉末颗粒之间产生原子扩散、固溶、 化合和熔接，致使压坯收缩并强化，这一过程称为烧 结。
－325
20
40
d松
4.5
4.9
5.2
60
40
20
60
80
100
4.8 4.6
第五章 粉末冶金及其成型
粉末冶金技术的主要应用：
汽车动力系统：
第五章 粉末冶金及其成型
汽车发动机用粉末烧结钢零件
第五章 粉末冶金及其成型
汽车变速器系统用粉末烧结钢件:
第五章 粉末冶金及其成型
surface conditions， components
(a) 装配图
(b) 流速漏斗
(c) 量杯
松装密度测定装置一
a、粒度: 粒度小，松装密度小
还原铁粉 d(um) 6
51
g/cm 30.9
72.1
电解铁粉 d(um) 53
63
g/cm 32.0
52.5
68 93.03 78 63.32
b、颗粒形状 形状复杂 松装密度小 粉末形状影响松装密度，从大到小排列 球形粉＞类球形＞不规则形＞树枝形
5.2.1 金属粉末压制成型
压坯密度与影响因素的关系
a.随压制压力的增高而增大； b.随粉末的粒度或松装密度的增大而增大； c.颗粒的强度和硬度降低，有利于提高压坯密度； d.降低压制速度，提高压坯密度。
5.2.1 金属粉末压制成型
（3）脱模
➢ 脱模力 ➢ 弹性后效
5.2.2 烧结
定义：压坯置于基体金属熔点以下温度（约0.7~0.8T， 单位K）加热保温，粉末颗粒之间产生原子扩散、固溶、 化合和熔接，致使压坯收缩并强化，这一过程称为烧 结。
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4.8 4.6
粉末冶金成型工艺 PPT
• 应用 – 制造Fe 、Pb、Sn、Zn、Al、青铜、 黄铜等低熔点金属与合金粉末; – 18-8不锈钢、低合金钢、镍合金等 粉末。
(2) 机械粉碎法
就是靠压碎、击碎与磨削等作用,将 块状金属或合金机械地粉碎成粉末。
粉末冶金成型
(2) 机械粉碎法 • 特点:
– 既就是一种独立制粉方法, – 又常作为某些制粉方法不可缺少得
(4)电解法
从金属盐水溶液中电
粉末冶金成型
解沉积金属粉末。
• 特点: – 电解末高纯度,高密度,高压缩性; – 生产率低,成本高(高于还原法与雾化 法)。
• 应用 – 纯铜粉大多用该法制造。 – 电解铁粉仅在特殊性能要求时才用。
*说明 金属粉末得各种性能均与制粉方法密切相关。
§2 粉末冶金成型工艺简介
补充工序。
• 应用 – 比较适用于脆性材料(虽然所有得金 属与合金都可以被机械地粉碎)
粉末冶金成型
(3)蒸汽冷凝法
即将金属蒸汽冷 凝而制取金属粉末
(4)还原法(常用化学方法)
• 特点:
– 该法简单,费用低
• 应用
– 目前铁粉大部分 由还原法生产。
从固态金属氧 化物或金属化合物 中还原制取金属粉 末,就是最常用得生 产方法之一。
二、粉末成型
粉末冶金成型
2、特殊成型方法(非钢模成型法)
• 分类
(按工作原理 与特点分为)
等静压成型 连续成型 无压成型 注射成型 高能成型等
§2 粉末冶金成型工艺简介
粉末冶金成型
2、特殊成型方法(非• 钢等模静成压型成法型) 借助于高
(1)等静压成型 (2)金属粉末轧制 (3)粉浆浇注
压泵得作用把流体介质(气体或 液体)压入耐高压得钢质密封容 器内,高压流体得静压力直接作 用在弹性模套内得粉末上;粉末 体在同一时间内在各个方向上 均衡地受压而获得密度分布均 衡与强度较高得压坯。
(2) 机械粉碎法
就是靠压碎、击碎与磨削等作用,将 块状金属或合金机械地粉碎成粉末。
粉末冶金成型
(2) 机械粉碎法 • 特点:
– 既就是一种独立制粉方法, – 又常作为某些制粉方法不可缺少得
(4)电解法
从金属盐水溶液中电
粉末冶金成型
解沉积金属粉末。
• 特点: – 电解末高纯度,高密度,高压缩性; – 生产率低,成本高(高于还原法与雾化 法)。
• 应用 – 纯铜粉大多用该法制造。 – 电解铁粉仅在特殊性能要求时才用。
*说明 金属粉末得各种性能均与制粉方法密切相关。
§2 粉末冶金成型工艺简介
补充工序。
• 应用 – 比较适用于脆性材料(虽然所有得金 属与合金都可以被机械地粉碎)
粉末冶金成型
(3)蒸汽冷凝法
即将金属蒸汽冷 凝而制取金属粉末
(4)还原法(常用化学方法)
• 特点:
– 该法简单,费用低
• 应用
– 目前铁粉大部分 由还原法生产。
从固态金属氧 化物或金属化合物 中还原制取金属粉 末,就是最常用得生 产方法之一。
二、粉末成型
粉末冶金成型
2、特殊成型方法(非钢模成型法)
• 分类
(按工作原理 与特点分为)
等静压成型 连续成型 无压成型 注射成型 高能成型等
§2 粉末冶金成型工艺简介
粉末冶金成型
2、特殊成型方法(非• 钢等模静成压型成法型) 借助于高
(1)等静压成型 (2)金属粉末轧制 (3)粉浆浇注
压泵得作用把流体介质(气体或 液体)压入耐高压得钢质密封容 器内,高压流体得静压力直接作 用在弹性模套内得粉末上;粉末 体在同一时间内在各个方向上 均衡地受压而获得密度分布均 衡与强度较高得压坯。
粉末冶金加工设备培训课件(ppt 33页)
进行，最终获得的混合均匀性良好。
V型混料机示意图
a. 双圆锥形混料机示意图 b. 凸轮驱动式粉末成形压机示意图
14.2.3成形设备
• 成形方法多种，广泛采用钢模压制成形 的粉末成形压机（把松散的粉பைடு நூலகம்变为更 密实的压坯）。
压机3种基本类型：机械式、液压式、混 合式压机
• 对每一种粉末成形压机的要求： a.在压制方向上有足够的总压力和压坯脱
使用最广泛的保护气体： 放热型煤气、吸热型煤气、 分解氨气体、氢、真空及氮基气体。 保护气体发生装置： （1）放热型煤气发生装置 （2）吸热型煤气发生装置 （3）分解氨气全发生装置
图14—23 放热型煤气发生器示意图
图14—24 吸热型煤气发生器示意图
图14—25 分解氨气体发生装置示意图
1.阀 2.安全释放阀 3.压力表 4.油过滤器 5.电磁阀 6.减压阀 7. 浮子流量计 8.热交换器 9.U型分解器 10.加热元件 11.水冷 套 12.四通切换阀 13.分子筛干燥器
框架 c.加热炉,隔热屏、测温装置,供气系统、 冷却系统、供电及控制系统、辅助操作系统 等组成。
图14—13 冷等静压机系统示意图 1.放气阀；2.高压容器；3.高压液体；
4.弹性模具；5.粉末；6.高压油管；7.释放阀；8.回油容器；9、12.单向阀； 10.高压表；11.容器；13.油箱；14.马达；15.皮带轮；16.机座
模具的基本零件主要有： 阴模、模冲、芯杆（也称芯棒）
硬质合金拼合阴模镶嵌块示意图
14.2粉末冶金设备-研磨设备
• 常用的研磨设备——滚筒球磨机、振动球磨机、 搅拌球磨机、锤磨机及棒磨机等。
• （1）高能球磨机 用途：将金属粉末颗粒碾压成片状颗粒，机械合金
V型混料机示意图
a. 双圆锥形混料机示意图 b. 凸轮驱动式粉末成形压机示意图
14.2.3成形设备
• 成形方法多种，广泛采用钢模压制成形 的粉末成形压机（把松散的粉பைடு நூலகம்变为更 密实的压坯）。
压机3种基本类型：机械式、液压式、混 合式压机
• 对每一种粉末成形压机的要求： a.在压制方向上有足够的总压力和压坯脱
使用最广泛的保护气体： 放热型煤气、吸热型煤气、 分解氨气体、氢、真空及氮基气体。 保护气体发生装置： （1）放热型煤气发生装置 （2）吸热型煤气发生装置 （3）分解氨气全发生装置
图14—23 放热型煤气发生器示意图
图14—24 吸热型煤气发生器示意图
图14—25 分解氨气体发生装置示意图
1.阀 2.安全释放阀 3.压力表 4.油过滤器 5.电磁阀 6.减压阀 7. 浮子流量计 8.热交换器 9.U型分解器 10.加热元件 11.水冷 套 12.四通切换阀 13.分子筛干燥器
框架 c.加热炉,隔热屏、测温装置,供气系统、 冷却系统、供电及控制系统、辅助操作系统 等组成。
图14—13 冷等静压机系统示意图 1.放气阀；2.高压容器；3.高压液体；
4.弹性模具；5.粉末；6.高压油管；7.释放阀；8.回油容器；9、12.单向阀； 10.高压表；11.容器；13.油箱；14.马达；15.皮带轮；16.机座
模具的基本零件主要有： 阴模、模冲、芯杆（也称芯棒）
硬质合金拼合阴模镶嵌块示意图
14.2粉末冶金设备-研磨设备
• 常用的研磨设备——滚筒球磨机、振动球磨机、 搅拌球磨机、锤磨机及棒磨机等。
• （1）高能球磨机 用途：将金属粉末颗粒碾压成片状颗粒，机械合金
CIM陶瓷粉末注射成型技术教学课件ppt
生产设备及选择
04
生产设备的组成
包括料斗、料仓、振动筛等，用于储存和筛选原料。
原料储存设备
混炼设备
成型设备
烧成设备
如搅拌机、捏合机、三辊研磨机等，用于将原料混合并研磨成均匀的浆料。
包括注射机、模具、脱模机等，用于将浆料注射到模具中并形成制品。
如窑炉、烧成车等，用于烧成和硬化制品。
生产设备的选择原则
03
检测和检验
对烧结后的制品进行质量检测和性能检验，以确保其符合预期的技术要求和规格。
注射后的处理
01
脱模
注射成型后，将制品从模具中脱出，并对其进行必要的清理和修饰。
02
烧结
将脱模后的制品进行高温烧结，以去除其中的粘结剂等添加剂，并获得最终的制品。
关键技术
03
VS
陶瓷粉末的制备方法主要有研磨法、化学法、熔融法等。根据不同的制备方法，选择适当的工艺参数，确保粉末的粒度、纯度和分散性满足要求。
充模
成型
在一定温度和压力的作用下，使陶瓷粉末成型并形成具有一定形状和尺寸的坯体。成型方法有压制成型和等静压成型等。
成型和脱脂以及烧结
脱脂
将坯体中的粘结剂脱去，以形成具有微孔隙的素坯。脱脂过程需要在一定温度和气氛条件下进行，同时需要注意防止素坯变形和开裂。
烧结
将素坯在高温下进行烧结，使陶瓷颗粒之间形成牢固的结合。烧结温度和时间是影响烧结效果的关键因素，需要在一定范围内选择合适的工艺参数。烧结后的陶瓷制品需要进行后处理，如加工、研磨和抛光等，以满足使用性能要求。
根据生产规模和产量要求，选择具有相应生产能力的设备。
生产能力
选择能够生产出符合要求的制品的设备。
产品质量
粉末成形压机及模架课件
检查压机各部件是否正常，确 保模具安装牢固，清理工作台 面，准备好所需工具和材料。
开机操作
按照顺序启动压机，检查各部 分运行是否正常，调整参数至 合适值。
压制操作
将粉末倒入模具中，调整参数 进行压制，确保压制过程中压 力、时间和温度等参数符合要 求。
停机操作
压制完成后，按照顺序停机， 清理压机和工作台面，整理工
粉末成形压机通常由压机主机、模具、控制系统、辅助设备 等部分组成，其中压机主机是主要组成部分，用于提供压制 力。
粉末成形压机的工作原理
• 粉末成形压机的工作原理主要是通过压机主机产生压力，将金 属或陶瓷粉末压缩成致密的形状。在压制过程中，模具固定在 压机工作台上，粉末填充模具型腔，压机主机的压力传递到粉 末上，使粉末在高压下形成致密的形状。压制完成后，得到的 零件需经过后续处理才能达到最终使用要求。
便于模具的安装、调试和使用 维护。
粉末成形模架的材料选择
01
02
03
高强度钢材
用于制造模座和模壁，满 足高强度和刚性要求。
耐热钢材
用于制造导向装置和顶出 装置，承受高温和摩擦。
不锈钢材料
用于冷却系统管道和部件 ，确保冷却效果和耐腐蚀 性。
04
粉末成形压机的操 作与维护
粉末成形压机的操作步骤
启动前的准备
02
粉末成形压机的主 要部件
上模座
概述
上模座是粉末成形压机的主要组 成部分之一，其主要功能是承载 模具的上模部分，并将其固定在
压机上。
结构特点
上模座通常采用高强度材料制造 ，如铸钢、锻钢等，以确保足够 的承载能力和耐久性。其表面经 过精加工，以确保与模具上模部
分的配合精度。
功能要求
开机操作
按照顺序启动压机，检查各部 分运行是否正常，调整参数至 合适值。
压制操作
将粉末倒入模具中，调整参数 进行压制，确保压制过程中压 力、时间和温度等参数符合要 求。
停机操作
压制完成后，按照顺序停机， 清理压机和工作台面，整理工
粉末成形压机通常由压机主机、模具、控制系统、辅助设备 等部分组成，其中压机主机是主要组成部分，用于提供压制 力。
粉末成形压机的工作原理
• 粉末成形压机的工作原理主要是通过压机主机产生压力，将金 属或陶瓷粉末压缩成致密的形状。在压制过程中，模具固定在 压机工作台上，粉末填充模具型腔，压机主机的压力传递到粉 末上，使粉末在高压下形成致密的形状。压制完成后，得到的 零件需经过后续处理才能达到最终使用要求。
便于模具的安装、调试和使用 维护。
粉末成形模架的材料选择
01
02
03
高强度钢材
用于制造模座和模壁，满 足高强度和刚性要求。
耐热钢材
用于制造导向装置和顶出 装置，承受高温和摩擦。
不锈钢材料
用于冷却系统管道和部件 ，确保冷却效果和耐腐蚀 性。
04
粉末成形压机的操 作与维护
粉末成形压机的操作步骤
启动前的准备
02
粉末成形压机的主 要部件
上模座
概述
上模座是粉末成形压机的主要组 成部分之一，其主要功能是承载 模具的上模部分，并将其固定在
压机上。
结构特点
上模座通常采用高强度材料制造 ，如铸钢、锻钢等，以确保足够 的承载能力和耐久性。其表面经 过精加工，以确保与模具上模部
分的配合精度。
功能要求
粉体成型工艺PPT
当颗粒被水润湿超过薄膜水时,在颗粒之间出现了 毛细水,开始出现得毛细水叫做触点态毛细水,它使颗 粒连系起来。
继续增加水,在毛细水表面张力或外力作用,下使颗 粒靠拢,在它们之间形成蜂窝状毛细水,毛细水在颗粒 之间开始连接起来,可以迁移。
进一步润湿,则出现了饱与毛细水,这时达到了最大毛 细水含量。
❖ 压制成型得方法 机压成型 可塑成型 注浆成型 等静压成型 振动成型 捣打成型 挤压成型 对辊成型,等
➢ 机压成型法 机压成型法就是目前耐火材料生产中使用最
多得成型方法。该方法使用压砖机与钢模具将粉 体压制成坯体。因机压成型一般均指含水量为 4%-9%得半干料成型方法,因而也称半干法成型。 该法常用得设备有摩擦压砖机、杠杆压砖机与液 压机等。
当两个颗粒间得距离ac小于两个颗粒得表面引 力 半 径 ab 、 cd 之 与 时 , 两 颗 粒 间 引 力 相 互 影 响 范 围 ebfd内得薄膜水,它同时受到两个颗粒得分子引力得 作用,而具有更大得粘滞性。
颗粒间距离越小,薄膜水得粘滞性就越大,颗粒 就越不容易发生相对移动。对成型制品来说,制品得 强度就越好。
➢ 捣打成型法 定义 用手动、风动或电动捣锤将粉体捣实成 型得方法。捣打成型法一般用于成型形状复杂、 体积较大得制品。
捣打成型得粉体水分大多控制在4%~6%得范围 内,粉体得临界颗粒度比机压成型时要大,这有利 于提高坯体得密度。
➢挤压成型法 定义 力挤压可塑性粉体使其通过孔模成型
挤压成型与可塑成型都就是采用可塑性粉体,两者 得区别在于挤压成型需用强力挤压得挤压机,多用于 特殊耐火材料得生产。
颗粒,由于颗粒表面吸着吸附水后,还有存在未被平衡 掉得静电引力(主要就是颗粒表面得引力,其次就是吸 附水内层得分子引力),在这些残余静电引力得作用下, 在吸附水得周围就形成薄膜水。
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特点： 1、相当于两个单项压制的叠加 2、中性轴不在压坯端部 3、同样压制条件下，密度差较单向 压制小； 4、可用于H/D较大压坯的压制
.
9
二 粉末成型压机
3、浮动阴模压制
定义： 压制过程中上模冲向粉末加压，下冲 不动、阴模不是固定不动，而是通过弹 簧或气缸、油缸等适当支撑。
特点： 1、压制效果与双向压制类似； 2、压坯密度分布与双向压制相同； 3、中性轴的位置与支撑力有关； 4、是生产中广泛采用的一种压制方式便 于装粉； 5、压机下部只需较小的压制和脱模压力
.
压制
10
二 粉末成型压机
压制
4、拉下式（强动式、引下式）压制
定义： 压制开始时，上模冲被压下一定距离，然后与阴模一同下降(阴 模被强制拉下)。阴模下降的速度可调整，其拉下的距离相当于 浮动的距离。压制终了时，上模冲回升，阴模则进一步被拉下 以便压坯脱出。
特点： 1、其压坯密度分布类似于双向压制； 2、拉下式压制适用于H/T≤6或H/D≥2的零件； 3、有些粉末的摩擦力小，无法实现浮动压制，也可采用这种压制方式。
新，必将促进高技术产
业的快速发展，也必将
给材料和制造技术领域
带来新的契机。
然而，我国粉末成型行业
整体技术水平低下、工艺
装备落后，创新能力不足，
与国外相比存在较大差距。
.
6
二 粉末成型压机
过程
粉末冶金零件的主要制造过程
随后处理
成品
原料 烧结
整形
成型
混合
原料
.
7
二 粉末成型压机
压制
1、单向压制
定义：阴模与芯杆不动，上模冲单向加压。此 时，外摩擦使压坯上端密度较下端高， 且压坯直径越小，高度越大，则密度差 也越大。故单向压制一般适用于高径比 H/D≤1的制品或高度与壁厚之比H/T≤3 的套类零件。
特点：1、密度分布不均匀 2、模具结构简单，生产率高 3、适应高度小，壁厚大的压坯
.
8
二 粉末成型压机
压制
2、双向压制
定义： 1、同时双向压制：阴模固定不动，上、下模冲从两端同时加压，又称同时 双向压制； 2、非同时双向压制：若先单向加压，然后再在密度较低端进行一次反向单 向压制，则称为非同时双向压制，又称后压。这种方式可以在单向加压 的压力机上实现双向压制。
2、动程不可调，转角不能太小
送料
.
16
三 机构选择
送料
方案二：不完全齿轮
优点：1、效率高、稳定性好、寿命长 2、结构简单
缺点：1、运动始末，速度均有突变，冲 击较大，存在刚性冲击
2、有一定的传动误差
.
17
三 机构选择
下冲模
机构选择：凸轮机构
.
18
Thank U
.
19
.
20
磨损 2、不能承受较大载荷
.
上冲模
14
三 机构选择
上冲模
方案二：曲柄滑块机构
优点：1、面接触低副，压强小，便于润滑，磨
损轻，寿命长 2、传递动力大
缺点：低副中存在间隙，精度低
.
15
三 机构选择
方案一：槽轮机构
优点：1、工作平稳性较好 2、槽轮转角大小能调节 3、结构简单，机械效率高
缺点：1、加速度大有冲击，不宜用于 高速
粉末成型压机
.
组员：王泽宇 、 邓天祥 、于1志文
一 粉末成型技术
定义
定义：
作为一种制造机械零件的特殊方法，粉末成 型技术近年来取得了惊人的发展，在工业界 占据了较为重要和坚实的地位。
.
2
一 粉末成型技术
优缺点
优点
1、原料粉末的利用率几乎为100%，制 件的单件加工工时又
少，费用低廉；
2、能大量生产形状复杂的零件，减少
.
4
一 粉末成型技术
模具 Ӧ 家用电器 Ӧ
汽车 Ӧ 航空航天 Ӧ 军事设备 Ӧ 材料工程 Ӧ
玩具 Ӧ 轻工Leabharlann 品 Ӧ.应用Ӧ 生物材料组织 Ӧ 工业造型 Ӧ 建筑模型 Ӧ 医疗器具 Ӧ 人体器官模型 Ӧ 电影制作 Ӧ ……
5
一 粉末成型技术
现状
粉末成型技术是一种重
要的技术。粉末成型新
技术、新工艺的不断创
.
11
二 粉末成型压机
功用
1、将粉末成型成所要求的形状 2、赋予压坯以精确的几何尺寸 3、赋予压坯所要求的孔隙度和空隙模 型 4、赋予压坯以适当的强度以便于搬运
.
12
一 粉末成型压机
过程
.
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三 机构选择
方案一：凸轮机构
优点：1、可以实现要求的加速冲 压动作
2、运动平稳。 缺点：1、接触为点、线接触，易
后续加工；
3、用于滑动部分时，由于粉末合金的
多孔性，能贮藏润滑油，
.
3
一 粉末成型技术
优缺点
缺点
1、压模及辅助装置的费用高昂，不宜于小量生 产；
2、由于多孔性，强度一般低于无孔的铸锻产品， 有待于往后的热处理来予以一定程度的改善；
3、制件形状设计需考虑到粉末的流动、成型与 压模制造的难易以及压模受力面等因素而受 到一定的局限性；