粉末冶金模具设计说明书样板.doc

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1、粉末冶金模具设计说明书陈霄冶金2班粉末冶金模具设计说明书一、设计任务生产一批圆柱状钢制模坯，直径20mm，高度30mm二、压坯设计1.产品零件分析该产品采用Fe-0.6C（60钢），属于铁基制品，其制品密度依靠其较高的压坯密度来达到，因此在压制成型时需要采用较高的单位压力（一般在400~500MPa）。由于该产品零件形状比较简单，采用简单的上下模冲压制成型。2.松装密度和压坯密度的确定采用水雾化铁粉压制，其松装密度ρ松=2.8g/cm3压坯密度ρ压=6.6g/cm3三、压机与压制方式选择1.压制压力的选择采用500MPa的单位压力

2、，由已知可得压坯截面积S=12.56cm2则其压制压力F=P×S=500MPa×12.56cm2=628KN2.压制类型的选择因为采用大批量生产，故使用自动压制。3.压制方式的选择采用双向压制。4.装粉高度、压缩比的确定根据设计手册附录表B-2，可得压缩比K=2.35，又压坯高度H坯=30mm，则装粉高度H粉=H坯×K=30×2.35=70.5mm四、成型设备与压制工具系统1.装粉方式的选择该产品压坯高度一致，粉料组元之间密度差别不大，模腔形状简单不易产生成分偏析，粉末易于填充，因此采用落下式方法正常装粉。2.模架的选择根据设计手

3、册表4-26，模架选用上-下一式A型模架。3.压机类型的选择H受力=H坯（K-1）H受力=0.15SmaxSmax=（K-1）H坯/0.15=270mm根据最大压制压力和最大装粉高度要求选择液压式压机。五、压模主要零件的结构设计1.结构组成模具由阴模、上冲模、下冲模组成。2.尺寸计算①　阴模高度：由松装粉末高度、下模冲定位高度、上模冲压缩粉末进入阴模前的高度确定：H阴=H粉+H下+H上=70.5+15+15=100.5mm。②　阴模内径：D阴内=20mm③　阴模外径：经查表，当压坯密度为6.6g/cm3时，m=D/d≈2.5～2.

4、8，因此D阴外=50mm。④　上模冲高度等于或大于装粉状态上端面到压坯上端面的距离，即70.5-30=40.5mm。⑤　下模冲高度：等于或大于阴模总高度，以方便顶出式脱模，即100.5+5.5=106mm。六、压模零件加工1.压模零件材料的选择查表得阴模，下模冲、芯杆，材料都选用GCr15。2.压模零件热处模具热处理是模具加工的重要环节，是保证模具质量和提高模具寿命的关键序，因此必须根据所选定的材料制定合理的热处理工艺。①阴模加工工艺流程：②芯棒加工工艺流程：③模冲加工工艺流程：④热处理工艺锻造工艺：始锻温度1050～1100℃终

5、锻温度850～880℃退火工艺：790～810℃保温2～6h，以20～30℃／h，冷却到550℃后炉冷或空冷，退火态硬度170～207HB淬火工艺：缓慢预热至600℃，快速加热至830℃，油冷回火工艺：150～400℃硬度59～64HRC工艺曲线：七、模具零件的技术要求1.阴模要求①阴模高度应能容纳压制所需的松散粉末，并使上、下模冲有良好的定位和导向；②能保证压坯外形的几何形状和尺寸精度；③工作面的粗糙度Ra≤0.8um；④工作表面要有高的硬度和良好的耐磨性；；⑤在工作压力下应具有足够的强度和刚性；⑥根据产品的批量和复杂程度，选择

6、合适的阴模材料⑦结构上应便于制造和维修，使用安全，操作方便⑧能使压坯完好的脱出⑨平磨后需退磁2.芯棒要求①保证压坯内腔的几何形状和尺寸精度②工作面的粗糙度Ra≤0.8um；③与上下模冲应有良好的配合、定位和导向④工作段应有高的硬度⑤平磨后需退磁3.模冲要求1）工作表面要有足够高的硬度和良好的耐磨性，材料的选择与处理应考虑有适当的韧性；2）上、下模冲对阴模和芯棒应有良好的配合、定位和导向，并有合理的配合间隙，复合的模冲（即有压套时）应能脱出压坯3）上下模冲的工作面和配合面的粗糙度Ra≤0.8um，非工作段的外径可适当缩小，内径可适当

7、放大，减少精加工量和阴模、芯棒之间的摩擦4）有关部位应能保证垂直度、平行度和同轴度等技术要求5）平磨后需退磁生产的主要设备：车床、铣床、磨床、钻床、线切割、电火花等