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发布日期:2020-08-22 00:52

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  1 2 3 粉末冶金技术概述 粉末成型控制技术的研究 新研发全自动粉末压机 4 未来发展方向 粉末冶金技术概述 ? 粉末冶金(Powder metallurgy简称PM)是以金属 粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)为原料,通 过成形、烧结或热成形制成金属制品或材料的一种冶 金工艺技术。粉末冶金生产工艺与陶瓷制品的生产工 艺类似,因此人们又常常称粉末冶金方法为“金属陶 瓷法”。 粉末冶金技术概述 随着各行各业的快速发展,轻量化、粉末冶金件多少钱一公斤紧凑设计等各种要 求,越来越多的零部件日趋复杂,促使粉末冶金成型工艺面 对更多挑战。汽摩行业作为粉末件用量最大行业,目前就汽 车这一分支形势来看,据行业协会2014年不完全统计,全 球不同地区由于技术以及生产能力等因素每台汽车上使用 PM件的量相差较大: 粉末冶金技术概述 汽协数据反馈2014年全国汽车产销分别为2372.29万 辆和2349.19万辆,同比增长7.26%和6.86%。以及上月 上海汽车展上汽协公布的15年一季度国内汽车产销量来看, 估计15年汽车产销量将比上年度增长5-8%。 结合上述统计结果来看,国内汽车行业在靠近国外同 行产品时对PM件的需求量也将大大提升。 粉末冶金技术概述 随着PM量的增加,制件对工艺的要求势必更为严格, 粉末成形液压机作为粉末冶金件生产线上最关键设备,ag8备用网址,其性 能决定了粉末压坯的质量,而且制约着我国粉末冶金行业的 发展。高性能粉末压机,是拥有基于电液比例技术的粉末成 形液压机产品,但其技术处于封锁状态。 目前较大的粉末冶金生产厂引进国外的先进粉末成形设 备和生产线,单靠引进不能从根本上解决问题。 所以,独立开发高技术水平的粉末成形设备也是目前粉 末行业发展最大的趋势。 粉末成型控制技术的研究 一、粉末冶金成形工艺过程 成形是粉末冶金工艺的重要步骤。成形的目的是制得具有一 定形状、尺寸、密度和强度的压坯。粉末冶金常用的成形 方法如下所示。模压成形是最基本的成形方法。 成形 无压成形 加压成形 松 装 烧 结 粉 浆 浇 注 模 压 成 形 热 压 成 形 等 静 压 成 形 轧 制 成 形 离 心 成 形 挤 压 成 形 爆 炸 成 形 粉末成型控制技术的研究 1.模压成型工艺分析 模压过程中粉末体的压制过程如下: Ⅰ阶段粉末颗粒受到压力后,颗粒之 间发生相对移动,“拱桥”被破坏, 密度随压力的增加而迅速增加; Ⅱ Ⅲ Ⅱ阶段出现压缩阻力,密度不随压力 Ⅰ 增高而明显变化; 成型压力 Ⅲ 阶段粉继续增大成形压力,末颗粒 开始变形使颗粒之间的结合进一步 压坯密度——成形压力曲线 增强,坯体的密度又随压力增高而 增加。 压坯密度 粉末成型控制技术的研究 模压Ⅲ 阶段由于颗粒发生塑性变形从而产生弹性内应力。 弹性内应力将结合压制压力大小、加压速度、压坯孔隙度等各 种因素影响压坯密度分布。 此外脱模过程中,以及脱模后压坯出现裂纹、缺口等缺陷。 粉末成型控制技术的研究 2.模压成型关键点 模压成形法工艺简单,效率高,便于自动化生产。但是该 方法压力分布不均匀,使坯体密度不均匀,易发生开裂现象, 导致次品的出现。 a.压坯密度分布均匀性:因为粉末体在压模内受力后向各 个方向流动,于是引起垂直于压模壁的侧压力。粉末冶金齿轮设计简介侧压力引起 摩擦力,会使压坯在高度方向存在明显的压力降。 改善措施:1)减小摩擦力,内壁涂抹润滑油或采用内 壁更光洁的模具; 2)采用双向压制改善压坯密度分布的不均匀性; 3)模具设计时尽量降低高径比。 粉末成型控制技术的研究 b.脱模完整性:由于压制过程阴模会发生弹性膨 胀,当压力去除后,压坯阻碍阴模弹性收缩,压坯 受径向压力,使得压坯在脱模过程中受到反向切应 力作用,压坯上的一些薄弱部位有可能在上述切应 力作用下发生毁坏。 改善措施:零件在结构上应尽可能避免薄壁、深 而窄的槽、锐边、小而薄的凸台等形状。 粉末成型控制技术的研究 从上述两点粗略的讲述成型控制过程单一因素对制品质 量的影响,但在实际应用中各种影响因素都是相互的,在 研究过程中发现同时影响制品质量的的因素有: 1、成行压力对制坯质量的影响:压制力对密度有着直接的影响。 存在的压力降使压制时产生分层和剥离,脱模后压坯分界面存在裂纹。 2、压制速度对压坯质量的影响:粉末压制时,加压速度的大小, 影响空气从粉末间的孔隙中排出,直接影响压坯密度的均匀,压坯密 度差就较大,压坯就越易产生裂纹。 3、保压时间对压坯质量的影响:在压制过程中,粉末冶金加工设备最大压制压力 下要有适当的保压时间,可明显提高压坯密度。 4、脱模力对压坯质量的影响: 粉末成型控制技术的研究 3.压制力的计算 1)压制压力计算 压制压力作为选择压机的重要工艺参数,压制压力 P(MPa) 可按下式计算: P =pS 式中 p—单位压制压力,Mpa S—压坯的受压横截面积,cm2。 实际生产中,铁基压坯密度在 6.0~7.0g/cm3时,单位压制 力为400~700MPa 。 铜基压坯密度在 6.4~7.8g/cm3时,单位压制压力为 200~500MPa。 不锈钢单位压制压力为 700~800MPa。 粉末成型控制技术的研究 4.脱模力的计算 2)脱模压力计算 脱模压力也是成形设备的重要参数之一,脱模压力Pe计 算公式为: Pe=FPsiSs 式中 F—粉末与模壁的静摩擦系数。铁基F值为 0.14~0.19。 Psi—脱模前阴模弹性收缩,作用于压坯的压强,Mpa Ss—压坯与阴模模腔的侧面积,cm2。 实际生产中,脱模力Pe与压制力P关系: 铁粉压坯脱模力 Pe≈0.13P 硬质合金脱模力 Pe≈0.3P 当用硬脂酸锌作为润滑剂压制铁粉Pe≈0.03~0.05P 新研发全自动粉末压机 全自动粉末冶金液压机介绍 新开发的全自动粉末冶金成型设备,设计理念是集机 械压力机与CNC伺服液压压机部分优点的为一体的新型国 内首创设备。