粉末冶金模具設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)-粉末冶金零件壓模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).doc

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合肥學(xué)院化工系 題目: 粉末冶金模具設(shè)計(jì) 專(zhuān)業(yè): 粉體材料科學(xué)與工程 班級(jí): 14粉體(1)班 姓名: 劉 迪 學(xué)號(hào): 1403011008 指導(dǎo)老師: 趙娣芳 2017年 12 月 20 日 粉末冶金模具設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 粉末冶金零件壓模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 二、設(shè)計(jì)要求 1. 根據(jù)所給零件結(jié)構(gòu)圖繪制壓坯結(jié)構(gòu)圖、裝粉圖、脫模圖各一張，并對(duì)壓坯的尺寸、重量進(jìn)行計(jì)算和標(biāo)注。 2. 根據(jù)所繪壓坯結(jié)構(gòu)圖繪制模架模具裝配圖一張，對(duì)相關(guān)模具尺寸進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算。 3. 選擇成形該壓坯所用的設(shè)備并描述選擇依據(jù) 4. 對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及模具動(dòng)作過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)介紹并繪制模壓成形動(dòng)作曲線(xiàn)。 前言 3 1. 壓模設(shè)計(jì)的基本要求和方法 4 1.1模壓成形過(guò)程及壓模設(shè)計(jì)基本要求 4 2.壓坯設(shè)計(jì)及計(jì)算 6 2.1壓坯精度的設(shè)計(jì) 6 2.2壓坯尺寸計(jì)算 6 3.壓機(jī)的選擇 9 3.1壓機(jī)類(lèi)型 9 3.2壓機(jī)的選擇依據(jù) 9 3.3油壓機(jī)的選型及計(jì)算 10 4.壓模設(shè)計(jì)基本原理 13 4.1壓制過(guò)程中粉體的密實(shí)化過(guò)程和力的分析 13 4.2單向壓制方式對(duì)壓坯密度分布的影響 13 5.粉體材料模壓成形設(shè)備與壓制工具系統(tǒng) 14 5.1成形設(shè)備 14 5.2壓制工具系統(tǒng) 15 5.3壓制過(guò)程對(duì)成形設(shè)備及壓制工具系統(tǒng)的動(dòng)作要求 15 6.壓模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15 6.1壓模結(jié)構(gòu)分析 15 6.2壓制過(guò)程自動(dòng)化與自動(dòng)壓模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 6.3模架的選擇 17 7.壓模和壓模零件的尺寸計(jì)算 18 7.2壓模零件尺寸計(jì)算 18 7.3提高模具壽命的途徑 20 8.結(jié)束語(yǔ) 21 參考文獻(xiàn) 22 前言 粉末冶金是制取金屬或用金屬粉末（或金屬粉末與非金屬粉末的混合物）作為原料，經(jīng)過(guò)成形和燒結(jié)，制造金屬材料、復(fù)合以及各種類(lèi)型制品的工藝技術(shù)。近些年來(lái),由于一些新技術(shù)的興起,如機(jī)械合金化、粉末注射成形、溫壓成形、噴射成形、微波燒結(jié)、放電等離子燒結(jié)、自蔓延高溫合成、燒結(jié)硬化等,使得粉末冶金材料和技術(shù)得到了各國(guó)的普遍重視,其應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。目前,粉末冶金技術(shù)正向著高致密化、高性能化、集成化和低成本等方向發(fā)展。通過(guò)不斷引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)與自主開(kāi)發(fā)創(chuàng)新相結(jié)合，中國(guó)粉末冶金產(chǎn)業(yè)和技術(shù)都呈現(xiàn)出高速發(fā)展的態(tài)勢(shì)，是中國(guó)機(jī)械通用零部件行業(yè)中增長(zhǎng)最快的行業(yè)之一，每年全國(guó)粉末冶金行業(yè)的產(chǎn)值以35%的速度遞增。 全球制造業(yè)正加速向中國(guó)轉(zhuǎn)移，汽車(chē)行業(yè)、機(jī)械制造、金屬行業(yè)、航空航天、儀器儀表、五金工具、工程機(jī)械、電子家電及高科技產(chǎn)業(yè)等迅猛發(fā)展，為粉末冶金行業(yè)帶來(lái)了不可多得的發(fā)展機(jī)遇和巨大的市場(chǎng)空間。另外，粉末冶金產(chǎn)業(yè)被中國(guó)列入優(yōu)先發(fā)展和鼓勵(lì)外商投資項(xiàng)目，發(fā)展前景廣闊。 我國(guó)粉末冶金行業(yè)已經(jīng)經(jīng)過(guò)了近10年的高速發(fā)展，但與國(guó)外的同行業(yè)仍存在以下幾方面的差距：(1)企業(yè)多，規(guī)模小，經(jīng)濟(jì)效益與國(guó)外企業(yè)相差很大。(2)產(chǎn)品交叉，企業(yè)相互壓價(jià)，競(jìng)爭(zhēng)異常激烈。(3)多數(shù)企業(yè)缺乏技術(shù)支持，研發(fā)能力落后，產(chǎn)品檔次低，難以與國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)。(4)再投入缺乏與困擾。(5)工藝裝備、配套設(shè)施落后。(6)產(chǎn)品出口少，貿(mào)易渠道不暢。隨著我國(guó)加入WTO以后，以上種種不足和弱點(diǎn)將改善，這是因?yàn)榧尤隬TO后，市場(chǎng)逐漸國(guó)際化，粉末冶金市場(chǎng)將得到進(jìn)一步擴(kuò)大的機(jī)會(huì)；而同時(shí)隨著國(guó)外資金和技術(shù)的進(jìn)入，粉末冶金及相關(guān)的技術(shù)水平也必將得到提高和發(fā)展。據(jù)《中國(guó)粉末冶金制造行業(yè)產(chǎn)銷(xiāo)需求預(yù)測(cè)與轉(zhuǎn)型升級(jí)分析報(bào)告前瞻》數(shù)據(jù)顯示，目前，中國(guó)粉末冶金零件及含油軸承總產(chǎn)值超過(guò)55億元，占全球市場(chǎng)比重較小，發(fā)展空間也較為廣闊。通過(guò)不斷引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)與自主開(kāi)發(fā)創(chuàng)新相結(jié)合，中國(guó)粉末冶金產(chǎn)業(yè)和技術(shù)都呈現(xiàn)出高速發(fā)展的態(tài)勢(shì)，是中國(guó)機(jī)械通用零部件行業(yè)中增長(zhǎng)最快的行業(yè)之一，每年全國(guó)粉末冶金行業(yè)的產(chǎn)值以35%的速度遞增。全球制造業(yè)正加速向中國(guó)轉(zhuǎn)移，汽車(chē)行業(yè)、機(jī)械制造、金屬行業(yè)、航空航天、儀器儀表、五金工具、工程機(jī)械、電子家電及高科技產(chǎn)業(yè)等迅猛發(fā)展，為粉末冶金行業(yè)帶來(lái)了不可多得的發(fā)展機(jī)遇和巨大的市場(chǎng)空間。另外，粉末冶金產(chǎn)業(yè)被中國(guó)列入優(yōu)先發(fā)展和鼓勵(lì)外商投資項(xiàng)目，發(fā)展前景廣闊。 1. 壓模設(shè)計(jì)的基本要求和方法 1.1模壓成形過(guò)程及壓模設(shè)計(jì)基本要求 1.1.1模壓成形過(guò)程 是將一定質(zhì)量（體積）的金屬（合金）粉末或金屬粉末與無(wú)機(jī)非金屬粉末及一定成形劑的混合物裝入剛性模腔，然后通過(guò)上、下磨沖沿單一軸向方向?qū)Ψ勰┦┘右欢ù笮〉膲毫?，使松散的粉料在封閉的模腔中壓縮成具有一定尺寸、形狀、密度與強(qiáng)度的壓坯，再將壓坯從模中脫出的工藝過(guò)程。整個(gè)過(guò)程包括裝粉，壓制，脫模三個(gè)步驟。 1）裝粉前，首先應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算，確定滿(mǎn)足壓坯單重、密度要求的粉末質(zhì)量，然后采用量重法或容量法將一定量的粉末均勻裝入陰模腔內(nèi)。 2）壓制時(shí)，可以通過(guò)控制單位壓制壓力或采用高度限位塊控制壓縮粉末的距離來(lái)保證壓坯所需高度尺寸與密度。 3）脫模：可采用頂出式脫?；蛞率矫撃Ｊ箟号鲝哪Ｇ恢忻摮?。 1.1.2壓模設(shè)計(jì)基本要求 一般來(lái)講，在壓制過(guò)程中，要達(dá)到一定的尺寸、形狀和平均密度是比較容易的，但要使壓坯密度分布均勻卻比較困難。形狀越復(fù)雜，越難使壓坯密度分布均勻。壓坯密度分布的不均勻性不但最終影響產(chǎn)品的力學(xué)性能，而且也是引起壓坯開(kāi)裂、分層、掉邊掉角、燒結(jié)收縮不均、產(chǎn)品變形、精度超差等壓制廢品的重要原因。因此： 第一：除了要盡量保證壓坯的尺寸、形狀和精度，以便在壓坯燒結(jié)后滿(mǎn)足產(chǎn)品尺寸、形狀和精度要求，減少后續(xù)輔助機(jī)械加工，提高材料的利用率，降低生產(chǎn)成本，充分發(fā)揮這種零件制造技術(shù)和方法的優(yōu)勢(shì)外，還要盡量保證壓坯密度分布的均勻性，減少壓制廢品，提高半成品的合格率，降低生產(chǎn)成本。這就要求根據(jù)產(chǎn)品尺寸形狀，合理進(jìn)行壓坯設(shè)計(jì)，合理配置粉末數(shù)量，并使壓坯各部分盡可能達(dá)到一致的壓縮程度（注意不是一致的壓縮量），周密考慮壓模結(jié)構(gòu)，合理選擇合適的壓制方式和脫模方式，充分利用摩擦的有利作用，克服摩擦作用的不利影響； 第二：在根據(jù)所要生產(chǎn)的零件的尺寸、形狀、精度和性能要求、生產(chǎn)批量、生產(chǎn)工藝和有關(guān)設(shè)備條件、所用的粉末原料有關(guān)工藝參數(shù)等設(shè)計(jì)資料進(jìn)行壓坯和壓模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，在滿(mǎn)足上述要求的前提下，既要考慮生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性，盡量簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，合理選擇模具材料，合理提出模具加工要求（包括尺寸公差、表面粗糙度、形狀與位置精度、熱處理要求等），減少模具加工難度，降低模具制造費(fèi)用，又要容易調(diào)節(jié)，方便操作，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件。 第三：要盡可能采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，盡量采用通用模架和通用模具零件，逐步實(shí)現(xiàn)模具零部件的通用化和模具零件生產(chǎn)的批量化，以提高模具設(shè)計(jì)制造效率，降低模具設(shè)計(jì)制造成本。 1.1.3壓模設(shè)計(jì)的基本方法和步驟 壓模設(shè)計(jì)的基本方法有兩種，一種是傳統(tǒng)的人工設(shè)計(jì)方法，另一種是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法。人工設(shè)計(jì)方法步驟： （1）設(shè)計(jì)前首先需要認(rèn)真收集、了解和掌握有關(guān)設(shè)計(jì)資料，為模具設(shè)計(jì)提供基本的依據(jù)； （2）根據(jù)所掌握的上述資料，先要對(duì)所有生產(chǎn)的產(chǎn)品零件圖紙進(jìn)行全面的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)可行性分析； （3）壓坯設(shè)計(jì)確定后，就要根據(jù)壓坯的尺寸、形狀、精度和密度要求，結(jié)合成產(chǎn)批量和壓機(jī)設(shè)備進(jìn)行壓模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，具體考慮如何實(shí)現(xiàn)裝粉、壓制和脫模這幾個(gè)基本動(dòng)作要求。 （4）壓模結(jié)構(gòu)確定后，就要對(duì)壓模零件的結(jié)構(gòu)、尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算（包括強(qiáng)度校核與計(jì)算）。 2.壓坯設(shè)計(jì)及計(jì)算 2.1壓坯精度的設(shè)計(jì) 壓坯精度設(shè)計(jì)正確與否，不但關(guān)系到產(chǎn)品的最終精度，也關(guān)系到模具零件加工精度要求的高低，從而影響到模具零件加工方法的選擇和模具制造費(fèi)用的高低，同時(shí)還涉及對(duì)壓機(jī)精度、壓模結(jié)構(gòu)及模具安裝調(diào)試等方面的要求。此外，壓坯精度要求也是生產(chǎn)管理、質(zhì)量控制和半成品檢驗(yàn)的重要依據(jù)。因此，壓坯精度設(shè)計(jì)是壓坯設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。壓坯精度設(shè)計(jì)既然考慮產(chǎn)品精度要求，又要考慮粉末冶金產(chǎn)品零件制備技術(shù)所能達(dá)到的精度水平及生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。 首先考慮產(chǎn)品零件的精度要求，一般來(lái)講，產(chǎn)品的零件精度要求越高，壓坯精度也應(yīng)相應(yīng)提高。 采用模壓成形、燒結(jié)方法生產(chǎn)的產(chǎn)品零件的精度，不但與壓坯精度有關(guān)，而且與粉末類(lèi)型（還原粉、霧化粉、電解粉、羥基粉等）、化學(xué)成分、雜質(zhì)種類(lèi)及其含量、粉末顆粒形狀、粉末粒度與粒度組成、壓坯密度的均勻性、燒結(jié)工藝條件（溫度、時(shí)間、氣氛等）、后續(xù)加工處理等許多因素有關(guān)?？梢韵冗x用低的壓坯精度，然后采取輔助加工等后續(xù)處理加工更經(jīng)濟(jì)、更合理。 此外，壓坯的徑向（垂直于壓制方向）的尺寸精度和表面粗糙度一般比軸向（平行于壓制方向）的尺寸精度和表面粗糙度高，且比較容易獲得較高的精度等級(jí)。這是因?yàn)?，壓坯徑向的精度主要取決于模具（陰模、芯桿等）的尺寸精度和模壁的粗糙度。則，徑向精度要求設(shè)計(jì)得高一點(diǎn)，而軸向精度要求則適當(dāng)放寬一些。 2.2壓坯尺寸計(jì)算 2.2.1壓坯的彈性后效 壓坯的彈性后效是表示壓坯彈性膨脹程度的一個(gè)重要參數(shù)，用壓坯徑向或軸向的膨脹量同膨脹前壓坯的徑向或軸向尺寸的百分比來(lái)表示，即 t=(l－l0)/l0100% 式中，t-壓坯的彈性后效，l-壓坯脫模后的尺寸，l0-壓坯脫模前的尺寸。 從生產(chǎn)實(shí)際中知道，壓坯沿高度方向（壓制方向）的彈性膨脹常常大于徑向（垂直于壓制方向）的彈性膨脹。另外，壓坯彈性后效的大小無(wú)論軸向還是徑向都受粉末的特性（粉末顆粒本身的塑形、粉末粗細(xì)、粉末顆粒形狀等）、壓制單位壓力、成形劑的種類(lèi)和數(shù)量以及壓模的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、剛度等的影響。對(duì)于相同壓坯來(lái)說(shuō)，組合陰模所引起的彈性后效比單層厚壁筒陰模小，硬質(zhì)合金陰模比鋼模小。總之，影響壓坯彈性后效的因素是多方面的，在選擇壓坯彈性后效時(shí)應(yīng)根據(jù)具體的情況恰當(dāng)選擇。 表1 部分金屬粉末壓坯的徑向彈性后效 密度/( g/cm3) 彈性后效/% 粉末壓坯 5.6~6.1 6.1~6.5 6.5~7.2 7.2~7.6 鐵基 0.1~0.2 0.15~0.25 0.20~0.30 6-6-3 青銅 0.05~0.15 0.10~0.20 0.15~0.25 紫銅 0.08~0.12 0.10~0.20 2.2.2燒結(jié)收縮率 壓坯燒結(jié)收縮的程度通常用燒結(jié)收縮率來(lái)表示。它一般是用壓坯在燒結(jié)過(guò)程中的線(xiàn)性收縮量同燒結(jié)前壓坯尺寸的百分比S來(lái)表示，即： S=（D坯－D燒）/D坯100% 式中，S-燒結(jié)收縮率，D坯-壓坯燒結(jié)前的尺寸，D燒-壓坯燒結(jié)后的尺寸。 壓坯的燒結(jié)收縮率受許多因素的影響，其中主要的有粉末的化學(xué)成分、壓坯密度、燒結(jié)工藝（溫度、時(shí)間、氣氛）等。不同金屬的粉末，其燒結(jié)收縮率不同；不同合金元素對(duì)燒結(jié)收縮率的影響也不同。一般來(lái)講，燒結(jié)溫度越高，時(shí)間越長(zhǎng)，收縮就越大。保護(hù)氣氛也是個(gè)不能忽視的因素，真空和良好的還原性保護(hù)氣氛可增大收縮率，反之則阻礙收縮，甚至根本燒不好。另外，有利于燒結(jié)過(guò)程進(jìn)行的其他措施（如鐵、銅基制品的預(yù)氧化燒結(jié)、振動(dòng)燒結(jié)、 氣氛中加入少量的鹵化物等）也可增大收縮。表2為部分壓坯的燒結(jié)收縮率，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，合理選擇。 表2 部分壓坯的燒結(jié)收縮率 成分 密度/（g/cm3） 收縮率/% 工藝條件 純鐵 5.6~6.1 0.5~0.8 燒結(jié)溫度1080~1150℃ 6.1~6.5 0.3~0.7 6.5~7.1 0.2~0.4 鐵-碳 （含碳1%~3%） 5.6~6.1 0.5~1.0 燒結(jié)溫度1080~1120℃ 6.1~6.5 0.4~0.8 6.5~7.1 0.3~0.5 鐵-銅-碳 （銅2%~8%碳0.5%~1.5%） 5.6~6.1 0.4~0.7 燒結(jié)溫度1120~1150℃ 6.1~6.5 0.1~0.5 6.5~7.1 0.2 6-6-3 青銅 6.5~7.1 1.2~2 燒結(jié)溫度780~830℃ 對(duì)于純鐵制品，根據(jù)表格，選擇密度為6.1~6.5g/cm3之間的進(jìn)行計(jì)算（假定為6.5g/cm3）。則其對(duì)應(yīng)的徑向彈性后效為0.15%~0.25%（取0.25%），徑向收縮率為0.3%~0.7%（取0.7%）。而軸向彈性后效高達(dá)1.2%~1.5%（取1.5%），軸向收縮率為1.8%~2.5%（取2.5%）。 2.2.3壓坯密度與單重的確定 確定壓坯的密度與單重也是壓坯設(shè)計(jì)不可缺少的內(nèi)容之一。壓坯的密度和單重是兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的壓坯參數(shù)，確定其中一個(gè)，另一個(gè)即可根據(jù)壓坯的體積（由壓坯尺寸求得）來(lái)確定： 壓坯的密度=壓坯的單重/壓坯的體積 壓坯的單重=壓坯的密度x壓坯的體積 在壓坯密度未知的情況下，壓坯的單重就不能由上式來(lái)確定，而是根據(jù)用戶(hù)對(duì)產(chǎn)品密度（或是產(chǎn)品的相對(duì)密度、產(chǎn)品的孔隙度）要求和產(chǎn)品的體積（如果出于模壓成形要求，對(duì)產(chǎn)品尺寸形狀進(jìn)行了修改的話(huà)，應(yīng)以修改后的產(chǎn)品尺寸形狀計(jì)算其體積）來(lái)確定。即： W產(chǎn)品=V*d產(chǎn)品=ρ*d理論V=（1-θ）d理論V 由產(chǎn)品的單重或產(chǎn)品的密度（相對(duì)密度或孔隙度）和體積就可以確定壓坯單重。考慮到混合料添加有少量的成形劑（硬脂酸眼、油酸、汽油橡膠、石蠟等），另外壓制過(guò)程中模具間隙也會(huì)引起少量粉末的損失，壓坯的單重應(yīng)比產(chǎn)品的單重大一點(diǎn)，應(yīng)乘上大于1的系數(shù)K，K值一般為1.05左右，所以： W坯=KW產(chǎn)品=KV*d產(chǎn)品=Kρ*d理論V=K（1-θ）d理論V 需要指出的是：壓坯的單重和密度設(shè)計(jì)既不是可有可無(wú)和隨意的事，也不是一經(jīng)確定就絲毫不能改變的。 則根據(jù)所給零件尺寸，得出對(duì)應(yīng)壓坯尺寸為A1：20.20；A2：16.07；A3: 12.03；B1: 6.05; B2：18.31。 3.壓機(jī)的選擇 3.1壓機(jī)類(lèi)型 目前壓機(jī)的類(lèi)型主要為機(jī)械式壓機(jī)和液壓機(jī)兩種，其中機(jī)械式壓機(jī)主要分為凸輪式機(jī)械壓機(jī)、杠桿式粉末壓機(jī)、曲軸式壓機(jī)（沖床）及肘桿式壓機(jī)，而液壓機(jī)根據(jù)液體介質(zhì)不同，可分為油壓機(jī)和水壓機(jī)。 3.2壓機(jī)的選擇依據(jù) 機(jī)械式壓機(jī)的生產(chǎn)效率較高，一般為液壓式壓機(jī)的1.5~5倍。由于機(jī)械式壓機(jī)的動(dòng)作行程由凸輪輪廓形狀、曲軸或者偏心輪半徑等決定，對(duì)于具體的一臺(tái)壓機(jī)而言其尺寸是設(shè)計(jì)制造時(shí)確定了的，而且壓制行程也可以進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此，機(jī)械式壓機(jī)所壓的壓坯高度上的尺寸精度較高。因受壓機(jī)結(jié)構(gòu)的限制，機(jī)械式壓機(jī)的噸位較低，行程較短，允許的裝粉高度和壓塊高度不高，因此，機(jī)械式壓機(jī)比較適合尺寸較小、高度較矮的零件模壓成形。另外機(jī)械式壓機(jī)沖擊作用較油壓機(jī)大，安全防護(hù)、過(guò)載保護(hù)的難度也較大，普通的機(jī)械式壓比較容易發(fā)生安全事故。所以機(jī)械式壓機(jī)不適合此次零件的加工設(shè)計(jì)。 沖床的工作原理一般是曲柄壓力機(jī)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)飛輪，并通過(guò)離合器，傳動(dòng)齒輪帶動(dòng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)使滑塊上下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)拉伸模具對(duì)鋼板成型。所謂的雙動(dòng)就是指壓力機(jī)有兩個(gè)滑塊，分為內(nèi)滑塊和外滑塊，內(nèi)滑塊帶動(dòng)模具的凸?；虬寄?，外滑塊帶動(dòng)模具上的壓邊圈，在拉伸時(shí)壓邊圈首先動(dòng)作壓住鋼板邊緣,內(nèi)滑塊再動(dòng)作進(jìn)行拉伸。 而液壓機(jī)則是利用帕斯卡定律制成的利用液體壓強(qiáng)傳動(dòng)的機(jī)械，種類(lèi)很多。當(dāng)然，用途也根 據(jù)需要是多種多樣的。如按傳遞壓強(qiáng)的液體種類(lèi)來(lái)分，有油壓機(jī)和水壓機(jī)兩大類(lèi)。水壓機(jī)產(chǎn)生的總壓力較大，常用于鍛造和沖壓、液壓機(jī)是一種以液體為工作介質(zhì)，用來(lái)傳遞能量以實(shí)現(xiàn)各種工藝的機(jī)器。液壓機(jī)除用于鍛壓成形外，液壓機(jī)也可用于矯正、壓裝、打包、壓塊和壓板等。液壓機(jī)包括水壓機(jī)和油壓機(jī)。以水基液體為工作介質(zhì)的稱(chēng)為水壓機(jī)，以油為工作介質(zhì)的稱(chēng)為油壓機(jī)。液壓機(jī)的規(guī)格一般用公稱(chēng)工作力（千牛）或公稱(chēng)噸位（噸）表示。鍛造用液壓機(jī)多是水壓機(jī)，噸位較高。為減小設(shè)備尺寸，大型鍛造水壓機(jī)常用較高壓強(qiáng)（35兆帕左右），有時(shí)也采用 100兆帕以上的超高壓。其他用途的液壓機(jī)一般采用 6～25兆帕的工作壓強(qiáng)。油壓機(jī)的噸位比水壓機(jī)低。 液壓機(jī)通常用來(lái)給模具（熱固型橡膠模具，拉伸金屬薄板模具等等）施加壓力，動(dòng)作頻率較低。它施加給被壓物體的總壓力通常比沖床更大。水壓機(jī)的壓制壓力很大，多用于重型機(jī)械廠和造船廠等。油壓機(jī)的壓制壓力較水壓機(jī)小，在許多工業(yè)部門(mén)都得到了廣泛應(yīng)用。粉體材料模壓成形使用的液壓機(jī)主要是油壓機(jī)。 所以綜合考慮，壓機(jī)選擇油壓機(jī)更為合適。 3.3油壓機(jī)的選型及計(jì)算 3.3.1油壓機(jī)的類(lèi)型 （1） 油壓機(jī)按結(jié)構(gòu)形式分類(lèi) 現(xiàn)主要分為：四柱式油壓機(jī)（三梁四柱式、五梁四柱式）、雙柱式油壓機(jī)、單柱式油壓機(jī)（C形結(jié)構(gòu)）、框架式油壓機(jī)等。 （2） 按油壓機(jī)的用途分類(lèi) 主要分為金屬成型油壓機(jī)、折彎油壓機(jī)、拉伸油壓機(jī)、沖裁油壓機(jī)、粉末（金屬，非金屬）成型油壓機(jī)、壓裝油壓機(jī)、擠壓油壓機(jī)， 擠壓成型等。 3.3.2油壓機(jī)的選型及計(jì)算 根據(jù)零件形狀及壓坯結(jié)構(gòu)，我們選擇下缸式四柱油壓機(jī)，如下圖所示： 下缸式四柱油壓機(jī)性能特點(diǎn)：通過(guò)四根立柱把上下橫梁連接起來(lái)，且?guī)Фㄎ惶椎幕顒?dòng)橫梁靠四根立柱導(dǎo)向，機(jī)器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低等特點(diǎn)，故應(yīng)用最為廣泛。 下缸式四柱油壓機(jī)產(chǎn)品特點(diǎn)：主油缸采用合金鋼整體鍛造或優(yōu)質(zhì)球墨鑄鐵整體鑄造，并經(jīng)精密研磨，在高壓狀態(tài)下使用可靠；主活塞采用合金鋼整體鍛造，表面精磨并鍍硬鉻，耐磨性好；立柱采用高強(qiáng)度合金鋼制作，整體調(diào)質(zhì)加工，表面精磨并鍍硬鉻，耐磨性好。 壓機(jī)技術(shù)參數(shù)的選擇及計(jì)算： 令最大行程為Smax,則受力行程： XDF-S系列下缸式四柱油壓機(jī)技術(shù)參數(shù) 型 號(hào) 單位 XDF-100S XDF-150S XDF-200S XDF-300S XDF-500S 主缸公稱(chēng)力 ton 100 150 200 300 500 主缸最大行程 mm 100 120 150 150 200 工作臺(tái)距地面高度 mm 820 820 820 820 900 開(kāi)口高度 mm 400 400 400 400 600 活動(dòng)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度 最大快速下行 mm/s 210 210 180 140 135 最大工進(jìn)速度 mm/s 5/10 4/7 4/7 3/6 3/6 最大回程速度 mm/s 180 180 120 110 110 活動(dòng)工作臺(tái)尺寸 左右 mm 400 400 450 550 700 前后 mm 500 500 550 650 800 有無(wú)T形槽、聯(lián)接螺釘尺寸 無(wú)-M16 無(wú)-M16 無(wú)-M16 無(wú)-M20 無(wú)-M20 電機(jī)功率 kw 5.5 5.5 5.5 7.5 15 機(jī)器參考重量 kg 2300 2600 3200 4500 7500 由于壓坯高度約為18mm,所以由上式可計(jì)算得Smax為150mm~180mm。所以可以從符合要求的XDF-150S、XDF-2000S中選擇；同時(shí)當(dāng)產(chǎn)品批量大，形狀簡(jiǎn)單、尺寸小，要求生產(chǎn)效率高時(shí)，宜選用每分鐘行程次數(shù)多的、速度快的壓機(jī)，所以進(jìn)一步選擇XDF-2000S為所需的壓機(jī)型號(hào)。 4.壓模設(shè)計(jì)基本原理 4.1壓制過(guò)程中粉體的密實(shí)化過(guò)程和力的分析 4.1.1壓制過(guò)程中粉體的密實(shí)化過(guò)程 （1）當(dāng)松裝的粉體在封閉的鋼模中受到外加壓力作用時(shí)，粉體內(nèi)的“拱橋”現(xiàn)象遭到破壞，粉末顆粒通過(guò)位移、轉(zhuǎn)動(dòng)與變形等方式重新排列，一些孔隙被填充，顆粒之間進(jìn)一步靠攏，接觸面積增加，整個(gè)體積明顯減少，密度明顯增加。 （2）隨著壓坯密度的增加，粉體內(nèi)孔隙越來(lái)越少，顆粒之間的接觸面越來(lái)越大，顆粒之間的機(jī)械嚙合程度更緊，彈性變形程度增加，粉末顆粒移動(dòng)變形的阻力越來(lái)越大，因而粉末顆粒進(jìn)行移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的難度也增加，密度增加，速度變慢。 （3）隨著壓力的進(jìn)一步提高，當(dāng)施加到粉末顆粒上的力超過(guò)它的彈性極限時(shí)，粉末顆粒將發(fā)生一定程度的塑性變形。 4.1.2壓制過(guò)程中力的分析 粉體在壓制過(guò)程中不但有引起粉末顆粒位移、變形或斷裂，從而導(dǎo)致內(nèi)部孔隙減少，顆粒之間接觸面積增加，壓坯密度提高的外力作用，而且也存在粉末與粉末、粉末與模壁之間的摩擦阻力，模壁與壓坯之間的側(cè)壓力和使壓坯從模腔中脫出所需要的脫模壓力。壓制壓力與脫模壓力是模具設(shè)計(jì)和設(shè)備選擇的基本依據(jù)。 （1） 壓制壓力 壓制壓力是為獲得所要求的壓坯密度和強(qiáng)度施加到粉末體上的外加總壓力。在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)及設(shè)備選型時(shí)，需要知道壓制壓力的大小。壓制壓力的大小隨粉體的單位壓制壓力和壓坯橫截面積的不同而不同。 （2） 脫模壓力 粉體作為一種非連續(xù)可壓縮體在封閉的模腔中在外力作用下被壓縮時(shí)，壓坯中會(huì)產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力。在這種內(nèi)應(yīng)力的作用下，壓坯力圖向外膨脹，其中在垂直于壓制方向上，壓坯對(duì)模壁產(chǎn)生一個(gè)水平方向的側(cè)壓力，引起陰模發(fā)生彈性膨脹。與此同時(shí)，模壁也會(huì)給壓坯一個(gè)大小相等、方向相反的正壓力，以阻止壓坯的膨脹。 4.2單向壓制方式對(duì)壓坯密度分布的影響 單向壓制示意圖 密度變化 摩擦壓力損失與坯塊尺寸的關(guān)系： 單向壓制只有一個(gè)活動(dòng)模沖，通常是上模沖動(dòng)，下模沖不動(dòng)。坯塊高度越高，坯塊上下密度差越大，原因是摩擦壓力損失的存在。為了減小坯塊上下密度差，單向壓制只壓制比較薄的坯塊。 壓坯密度分布不均勻：用石墨粉作隔層的單向壓制實(shí)驗(yàn)，各層的厚度和形狀均發(fā)生了變化，由圖可知在任何垂直面上，上層密度比下層密度大；在水平面上，接近上模沖的斷面的密度分布是兩邊大，中間??；而遠(yuǎn)離上模沖的截面的密度分別是中間大，兩邊小[8]。 因?yàn)榉勰w在壓模內(nèi)受力后向各個(gè)方向流動(dòng)，于是引起垂直于壓模壁的側(cè)壓力。側(cè)壓力引起摩擦力，會(huì)使壓坯在高度方向存在明顯的壓力降。 為了改善壓坯密度的不均勻性，一般采取以下措施： 1）減小摩擦力：模具內(nèi)壁上涂潤(rùn)滑油或采用內(nèi)壁更光潔的模具； 2）采用雙向壓制以改善壓坯密度分布的不均勻性； 3）模具設(shè)計(jì)時(shí)盡量降低高徑比。 5.粉體材料模壓成形設(shè)備與壓制工具系統(tǒng) 5.1成形設(shè)備 從粉體成形的方法來(lái)講，粉體密實(shí)成形除了廣泛使用的鋼模冷壓成形（通常稱(chēng)之為模壓成形）之外，還有粉末注射成形、粉末擠壓成形、粉末溫壓成形、粉末軋制、粉末鍛造、冷熱等靜壓等。 不同的成形方法需要采用不同的成形設(shè)備。 成形設(shè)備的水平在一定程度上代表了一個(gè)國(guó)家、一個(gè)企業(yè)的粉體材料及零件的制造生產(chǎn)能力和水平。 5.2壓制工具系統(tǒng) 由壓機(jī)、模架及模具組成的具有不同動(dòng)作功能特征，能滿(mǎn)足壓制過(guò)程動(dòng)作要求的工作系統(tǒng)稱(chēng)之為壓制工具系統(tǒng)，分為： （1）帶多模板模架的多動(dòng)作壓機(jī)配置結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的壓模所組成的工具系統(tǒng)； （2）簡(jiǎn)單動(dòng)作壓機(jī)配置結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的模架和模具所組成的工具系統(tǒng)。 5.3壓制過(guò)程對(duì)成形設(shè)備及壓制工具系統(tǒng)的動(dòng)作要求 （1）不同裝扮高度及裝扮方式的動(dòng)作要求； （2）不同壓制方式的動(dòng)作要求； （3）不同壓制壓力、壓制先后順序； （4）壓制速度及壓制行程的動(dòng)作要求； （5）不同脫模方式的動(dòng)作要求。 5.4模壓成形動(dòng)作曲線(xiàn) 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 6.壓模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6.1壓模結(jié)構(gòu)分析 6.1.1單向自動(dòng)壓模 相同點(diǎn)：?jiǎn)蜗蜃詣?dòng)壓模和單向手動(dòng)壓模一樣，都是用來(lái)成形壓坯側(cè)面積與橫截面積的比值S側(cè)/S截<=K，或圓柱體壓坯的高徑比H/D<=K/4及圓環(huán)狀壓坯的高厚比H/D<=K/2的壓坯。 不同點(diǎn)：?jiǎn)蜗蚴謩?dòng)壓模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，有些模具的脫模桿、脫模座、高度限制塊、墊板等可以共用或搭配使用，靈活性較大，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，一般用于科學(xué)研究，新產(chǎn)品試制或小批量生產(chǎn)； 單向自動(dòng)壓模采用自動(dòng)裝粉、自動(dòng)壓制、自動(dòng)脫模，生產(chǎn)效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低、產(chǎn)品質(zhì)量也比較穩(wěn)定，適合較大批量的生產(chǎn)。 6.2壓制過(guò)程自動(dòng)化與自動(dòng)壓模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6.2.1壓模過(guò)程自動(dòng)化對(duì)壓模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求 壓制過(guò)程自動(dòng)化是指壓機(jī)及其工具系統(tǒng)按照要求連續(xù)不斷、自動(dòng)有序、安全高效完成送粉、壓制、脫模、復(fù)位等壓制成形動(dòng)作。 自動(dòng)壓模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是根據(jù)壓坯尺寸，形狀和壓機(jī)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)一種能自動(dòng)完成壓制成形過(guò)程的壓模結(jié)構(gòu)，包括壓模和模架的基本結(jié)構(gòu)。這種自動(dòng)壓模結(jié)構(gòu)主要包括自動(dòng)送粉、自動(dòng)壓制、自動(dòng)脫模與自動(dòng)復(fù)位這三部分。 首先滿(mǎn)足對(duì)送粉高度、送粉方式、壓制方式、壓縮距離（壓縮量）、壓制先后順序、壓制速度、脫模方式等設(shè)計(jì)要求外，還要從設(shè)計(jì)上滿(mǎn)足連續(xù)不斷、自動(dòng)有序、安全高效地完成壓制動(dòng)作要求。 6.2.2壓模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求 粉體模壓成形模具主要零件包括：陰模、芯桿、模沖。在進(jìn)行模具零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮壓制成形過(guò)程要求、安全（人身、設(shè)備、模具）要求、與模架連接要求、裝配要求、制造要求等。 陰模要求：①陰模高度應(yīng)能容納壓制所需的松散粉末，并使上、下模沖有良好的定位和導(dǎo)向；②能保證壓坯外形的幾何形狀和尺寸精度；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在工作壓力下應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛性； ⑥根據(jù)產(chǎn)品的批量和復(fù)雜程度，選擇合適的陰模材料⑦結(jié)構(gòu)上應(yīng)便于制造和維修，使用安全，操作方便⑧能使壓坯完好的脫出⑨平磨后需退磁。 芯棒要求：①保證壓坯內(nèi)腔的幾何形狀和尺寸精度②工作面的粗糙度Ra≤0.8um；③與上下模沖應(yīng)有良好的配合、定位和導(dǎo)向④工作段應(yīng)有高的硬度④平磨后需退磁。 模沖要求：①工作表面要有足夠高的硬度和良好的耐磨性，材料的選擇與處理應(yīng)考慮有適當(dāng)?shù)捻g性；②上、下模沖對(duì)陰模和芯棒應(yīng)有良好的配合、定位和導(dǎo)向，并有合理的配合間隙，復(fù)合的模沖（即有壓套時(shí)）應(yīng)能脫出壓坯③上下模沖的工作面和配合面的粗糙度Ra≤0.8um，非工作段的外徑可適當(dāng)縮小，內(nèi)徑可適當(dāng)放大，減少精加工量和陰模、芯棒之間的摩擦④有關(guān)部位應(yīng)能保證垂直度、平行度和同軸度等技術(shù)要求④平磨后需退磁。 6.3模架的選擇 6.3.1零件形狀分析 從所給的零件結(jié)構(gòu)圖來(lái)看，所要設(shè)計(jì)的零件為等截面件，其形狀示意圖如下： 6.3.2模架的選擇 模架的結(jié)構(gòu)不但與壓機(jī)的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，而且還隨壓坯尺寸、形狀的不同而異。對(duì)于垂直于壓制方向上截面尺寸形狀不發(fā)生變化的等截面（等高）壓坯來(lái)說(shuō)，無(wú)論截面形狀是圓形、環(huán)形、矩形、多邊形，還是其他不規(guī)則形狀，都只帶有上下兩個(gè)平行端面。成形這類(lèi)壓坯，只需要一個(gè)陰模、上下兩個(gè)模沖和一至數(shù)根芯桿（對(duì)于帶通孔的壓坯而言）即可。成形這類(lèi)壓坯的模架相對(duì)比較簡(jiǎn)單，一塊安裝固定上模沖的上模板、一塊（個(gè)）安裝固定下模沖的下模板、一塊（個(gè)）安裝陰模的陰模板（或陰模座）和安裝固定芯桿的模板及必要的導(dǎo)向、連接類(lèi)零件即可。這種用來(lái)成形上述等高壓坯的模架就是所謂“一上一下”式A型模架，其結(jié)構(gòu)示意圖下型模架所示。 由于設(shè)計(jì)的零件為等截面的壓坯，所以選用簡(jiǎn)單的A類(lèi)模架結(jié)構(gòu)，即一上一下式模架。 7.壓模和壓模零件的尺寸計(jì)算 7.2壓模零件尺寸計(jì)算 7.2.1壓縮比 壓縮比是表示粉末壓縮參數(shù)的基本參數(shù)之一，是指粉末未被壓縮之前的體積與壓縮后壓坯的體積比，即 k=V粉/V坯 式中，k為壓縮比，V粉為松裝粉末體積，V坯為壓坯的體積。 因?yàn)樵趬褐七^(guò)程中，鋼模的截面積可認(rèn)為沒(méi)有發(fā)生變化，對(duì)于整個(gè)高度方向上的截面積形狀與尺寸一樣的柱形模腔來(lái)說(shuō)，壓制前粉末的橫截面積與壓制后壓坯的橫截面積相等，即S粉=S坯。于是松裝粉末的體積與壓坯的體積之比等于它們的高度之比。因此，壓縮比也可用粉末的松裝高度與壓坯高度之比表示，即 k=V粉/V坯=H粉S粉/h坯S坯=H粉/h坯 式中，H粉為松裝粉末的高度，h坯為壓坯高度。 需要指出，不同的產(chǎn)品，由于材質(zhì)不同，性能要求不同，對(duì)壓坯的密度要求也不同。另外，不同的粉末，由于成分、顆粒形狀與大小、粒度分布、添加的成形劑種類(lèi)與數(shù)量不同，粉末的松裝密度也不同，實(shí)際生產(chǎn)中在一定范圍內(nèi)有些波動(dòng)。表3提供了壓縮比數(shù)據(jù)范圍，設(shè)計(jì)時(shí)需根據(jù)具體情況適當(dāng)選擇。 表3 某些粉末冶金制品的壓縮比 壓坯類(lèi)型 壓縮比 壓坯類(lèi)型 壓縮比 黃銅制品 2.4~2.6 鐵氧體 3.0 青銅軸承 2.5~2.7 銅-石墨 2.0~3.0 鐵基零件，低密度 2.0~2.4 硬質(zhì)合金 3.0 鐵基零件，中密度 2.1~2.5 鎢 2.5 鐵基零件，高密度 2.4~2.8 鈦 2.5 根據(jù)表格，選擇鐵基零件，中密度壓坯類(lèi)型，則其壓縮比范圍為2.1~2.5（取為2.5）。 根據(jù)壓坯尺寸，得出對(duì)應(yīng)粉裝高度為H粉=45。 7.2.2模沖高度的確定 下模沖的定位高度是根據(jù)下模沖與陰模之間的裝配需要而選定的?？偟膩?lái)說(shuō)，以能滿(mǎn)足下模沖在陰模中的定位需要為原則，一般取10~30mm（取20mm）。手動(dòng)模的定位高度要比自動(dòng)模大些；如果壓機(jī)或模架的導(dǎo)向精度不高，也應(yīng)適當(dāng)增大定位高度。 在采取容量法裝粉的自動(dòng)壓模中，粉末與陰模上端面持平，上模沖是采取機(jī)械夾固方式連接在墊板上進(jìn)行定位的。因此，在計(jì)算陰模高度時(shí)不必留意這個(gè)高度（即h上=0）。 故，模沖高度為：h上=0，h下=20。 7.2.3陰模高度的計(jì)算 陰模高度應(yīng)滿(mǎn)足裝粉高度和模沖定位的需要。因此，陰模高度一般包括松裝粉末的高度、下模沖的定位高度和上模沖壓縮粉末前進(jìn)入陰模的深度，即 H陰=H粉+h下+h上 式中，H陰為陰模高度，h下為下模沖定位高度，h上為上模沖壓縮粉末前進(jìn)入陰模的深度。則 H陰=35.78+20+0=65.78 7.2.4芯桿長(zhǎng)度的確定 芯桿的長(zhǎng)度應(yīng)不超過(guò)陰模上端面或略短一點(diǎn)，以便于自動(dòng)送粉，但不宜過(guò)低，以免引起夾粉，磨損芯桿。芯桿不宜過(guò)長(zhǎng)，以免給芯桿的加工帶來(lái)麻煩。特別是細(xì)長(zhǎng)桿件在熱處理時(shí)容易變形，加工精度也難保證。為此，在模具結(jié)構(gòu)需要較長(zhǎng)的芯桿時(shí)，可分成幾段，然后組裝起來(lái)。 故本組選取兩段芯桿組裝，兩段芯桿長(zhǎng)各為35.00。 7.2.5陰模內(nèi)徑的計(jì)算 壓坯的外徑是由陰模的內(nèi)徑直接決定的。因此，陰模的內(nèi)徑應(yīng)根據(jù)壓坯的外徑要求進(jìn)行確定。當(dāng)需要精整外徑時(shí)，還應(yīng)留有精整余量（取0.02mm）。因此 故陰模內(nèi)徑為：D陰內(nèi)=20.32。 7.2.6芯桿外徑的確定 和陰模內(nèi)徑的確定方法類(lèi)似，芯桿的外徑是根據(jù)壓坯內(nèi)孔尺寸的要求確定的。但應(yīng)注意：當(dāng)要求壓坯內(nèi)孔有精整余量或機(jī)加工余量（取0.02mm）時(shí)，芯桿外徑應(yīng)減少相應(yīng)的余量。 故芯桿外徑為：d芯=16.05。 7.2.7模沖內(nèi)外徑的確定 模沖的內(nèi)、外徑是按照與之配合的芯桿外徑和陰模內(nèi)徑來(lái)確定的。具體來(lái)講，模沖內(nèi)孔直徑（內(nèi)徑）的基本尺寸應(yīng)與芯桿外徑的基本尺寸一樣，而模沖外徑基本尺寸則應(yīng)與內(nèi)徑的基本尺寸一樣。一般情況下，需要根據(jù)壓模零件的尺寸大小、壓坯的精度要求、粉末的粒度等合理選擇配合間隙。一般選取0,。01~0.03mm。（本組選取0.02mm） 故模沖內(nèi)、外徑為：d模內(nèi)=16.03，D模外=20.44。 7.2.8陰模外徑的確定 在壓制過(guò)程中，陰模及模套承受很高的側(cè)壓力。若其強(qiáng)度不足，工作中的陰模或模套就會(huì)炸裂；若剛性不足，卸載時(shí)會(huì)使壓坯產(chǎn)生層裂。但是，陰模和模套又不能過(guò)厚，以免浪費(fèi)材料，并造成制造和使用困難。但是，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在壓制一般機(jī)械零件時(shí)，若陰模外徑與內(nèi)徑的比值m在2~3范圍內(nèi)（取m為2），可不進(jìn)行剛度計(jì)算。 D外=mD內(nèi)=65.78 7.3提高模具壽命的途徑 （1） 研究和選用新型模具材料 為了節(jié)約原材料、提高生產(chǎn)效率、降低成本，世界各國(guó)的制造業(yè)廣泛地采用各種模具成型工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工工藝。 國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具制造業(yè)發(fā)展很快，從20世紀(jì)80年代以來(lái)，不少?lài)?guó)家模具制造業(yè)已經(jīng)超過(guò)機(jī)床制造業(yè)的產(chǎn)值，模具制造業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)部門(mén)。 （2） 革新熱處理工藝 熱處理發(fā)展的主要趨勢(shì)是，不斷改革加熱和冷卻技術(shù)，發(fā)展真空熱處理，可控氣氛形變熱處理等，以及創(chuàng)造新的表面熱處理工藝。新工藝和技術(shù)的發(fā)展主要是：（1）為了提高零件的強(qiáng)度、韌性；增強(qiáng)零件的抗疲勞和耐磨損能力；（2）減輕加熱過(guò)程中的氧化和脫碳；（3）減少熱處理過(guò)程中零件的變形；（4）節(jié)約能源，降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益；（5）減少或防止環(huán)境污染等。 （3） 模具表面的強(qiáng)化處理 模具是各工業(yè)部門(mén)的重要工藝裝備，它的使用性能，特別是使用壽命反映了一個(gè)國(guó)家的工業(yè)水平，并直接影響到產(chǎn)品的更新?lián)Q代和在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力。因此，各國(guó)都非常重視模具工業(yè)的發(fā)展和模具壽命的提高工作。目前，我國(guó)模具的壽命還不高，模具消耗量很大，因此，提高我國(guó)的模具壽命是一個(gè)十分迫切的任務(wù)。模具熱處理對(duì)使用壽命影響很大。我們經(jīng)常接觸到的模具損壞多半是熱處理不當(dāng)而引起。據(jù)統(tǒng)計(jì)，模具由于熱處理不當(dāng)，而造成模具失效的占總失效率的50%以上，所以國(guó)外模具的熱處理，愈來(lái)愈多地使用真空爐、半真空爐和無(wú)氧化保護(hù)氣氛爐。模具熱處理工藝包括基體強(qiáng)韌化和表面強(qiáng)化處理?；w強(qiáng)韌化在于提高基體的強(qiáng)度和韌性，減少斷裂和變形，故它的常規(guī)熱處理必須嚴(yán)格按工藝進(jìn)行。表面強(qiáng)化的主要目的是提高模具表面的耐磨性、耐蝕性和潤(rùn)滑性能。表面強(qiáng)化處理方法很多，主要有滲碳、滲氮、滲硫、滲硼、氮碳共滲、滲金屬等。 8.結(jié)束語(yǔ) 本次課程設(shè)計(jì)之前，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了《粉體材料成形設(shè)備與模具設(shè)計(jì)》、《粉末冶金原理》、《硬質(zhì)合金生產(chǎn)原理》等相關(guān)課程的知識(shí)。 這次在老師的指導(dǎo)下，和同學(xué)的互幫互助之下，不斷的己查閱資料，基本上懂得了模具設(shè)計(jì)的步驟和方法。相信經(jīng)過(guò)這次設(shè)計(jì)后，對(duì)以后的工作會(huì)有很大的幫助。 參考文獻(xiàn) [1] 熊春林.粉體材料成形設(shè)備與模具設(shè)計(jì).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007。 [2] 周盛安.硬質(zhì)合金制造工藝學(xué).自貢硬質(zhì)合金有限公司，2006。 [3] 機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)編委員.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008。 [4] 周書(shū)助.粉末冶金材料.湖南冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院，2002。 [5] 陳楚軒.硬質(zhì)合金質(zhì)量控制原理.自貢硬質(zhì)合金有限公司，2007。 [6] 韓風(fēng)麟. 粉末冶金機(jī)械零件[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003。 [7] 粉末冶金模具設(shè)計(jì)編寫(xiě)組. 粉末冶金模具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2005。 [8] 周作平，申小平.粉末冶金機(jī)械零件實(shí)用技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社2006。 21