第二章 粉末压制成形原理

工艺过程。
▪Consolidation
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▪ ● 成形的重要性
▪ 1）是重要性仅次于烧结的一个基本的粉末冶金工艺过程
。
▪ 2）比其他工序更限制和决定粉末冶金整个生产过程。
▪
a）成形方法的合理与否直接决定其能否顺利进行。
————普通成形
等静压成形 isostatic（hydrostatic） pressing
热法（热压注法）：钢模
注浆成形法
冷法
常压冷法注浆 加压冷法注浆 抽真空冷法注浆
粉末连续成形
粉末轧制 粉末挤压（可塑成形） 喷射成形
石膏模
热成形及高能率成形—— 成形烧结同时进行
特殊成形
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➢ 模压成形是最重要、应用最广的成形方法！ ➢ 本章有关成形原理的讨论以模压成形为基础！
上模冲
粉 末
阴 模
下模冲
▪ 成形压模的基本结 构
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模压成形是将金属粉末或粉末混合料装入 钢制压模（阴模）中，通过模冲对粉末加压，卸 压后，压坯从阴模内脱出，完成成形过程。
▪
4— 粉末 Powder
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钢模 压制 粉末
的 基本 过程
▪ 粉末混合 料
▪ 称量、装模
▪ 压制
▪ 卸压
▪ 脱模 ▪ 粉末压坯
▪ Powder mix
▪ Weighting， filling
▪ Compacting
模压成形PM产品实例—汽车变速箱粉末烧结钢零件
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▪ 二、金属粉末压制过程中发生的现象
▪ 图12-4 粉末压制示意图
▪
1— 阴模 Die
▪
2—Biblioteka Baidu模冲 Top（upper） punch
▪
3—下模冲 Bottom（lower）punch
▪
但是粉末体非流体，侧压力小于正压力！
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▪ 3. 随粉末体密实，压坯密度增加，压坯强度也增加。
▪
Q: 压坯强度是如何形成的？（后述）
▪ 4. 由于粉末颗粒之间摩擦，压力传递不均匀，压坯中不同 部位密度存在不均匀。
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模压成形PM产品实例—电动工具零件
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模压成形PM产品实例—汽车发动机用粉末烧结钢零件
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▪ compacts
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▪ 粉末压制过程中发生的现象
▪ 1. 压制后粉末体的孔隙度降低，压坯相对密度明显高 于粉末体的相对密度。
▪ 压制使粉末体堆积高度降低，一般压缩量超过50%
▪ 2. 轴向压力（正压力）施加于粉末体，粉末体在某种 程度上表现出类似流体的行为，向阴模模壁施加作用 力，其反作用力—侧压力产生。
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模压成形
，pressing
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模压成形的主要功用是： ➢ 将粉末成形成所要求的形状； ➢ 赋予压坯以精确的几何尺寸； ➢ 赋予压坯所要求的孔隙度和孔隙模型； ➢ 赋予压坯以适当的强度以便于搬运。
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第二章 粉末压制成形原 理
2020年4月23日星期四
▪ 本章内容
▪ §2.1 概述 ▪ §2.2 压制过程中力的分析 ▪ §2.3 压制压力与压坯密度的关系 ▪ §2.4 粉末压坯密度的分布 ▪ §2.5 粉末压坯的强度 ▪ §2.6 影响压制过程的因素
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▪ Loose powder is compacted and densified into a shape, known as green compact
▪ Most compacting is done with mechanical presses and rigid tools
▪ Hydraulic and pneumatic presses are also used
▪
b）影响随后各工序（包括辅助工序）及最终产品质量。
▪
c）影响生产的自动化、生产率和生产成本。
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▪ ● 成形方法的一般分类
粉末压制成形（钢模压制）compacting，briquetting，pressing
▪
压坯密度不均匀对压坯乃至产品性能有十分重要的影响
。
▪ 5. 卸压脱模后，压坯尺寸发生膨胀—产生弹性后效
▪
Making Powder-Metallurgy Parts
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▪第一节 概述
▪ 一、基本概念
▪ ● 成形（Forming）的定义：
▪
将粉末密实（densify）成具有一定形状、
尺寸、孔隙度和强度的坯体（green compacts）的
▪ ● 成形方法的其他分类
▪ ☻ 按成形过程中有无压力：
▪
有压（压力）成形、无压成形
▪ ☻ 按成形过程中粉末的温度：
▪
冷压（常温）成形、温压成形、热成形
▪ ☻ 按成形过程的连续性：
▪
间歇成形、粉末连续成形
▪ ☻ 按成形料的干湿程度：
▪
干粉压制、可塑成形、浆料成形
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