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粉末冶金压制模具的结构和间隙

2021-08-24

    粉末冶金压制模具通常是由耐磨的阴模与热装在阴模外面的、高韧性的钢外套组成。外套热装在阴模上的好处是:在阴模中产生环向压应力,从而可抵消压制过程中产生的环向拉应力。对于中、小批量的零件,阴模可用油或空气淬火的工具钢制造,热处理后的硬度为HRC60-64;对于大批量生产的零件,通常使用硬质合金制作阴膜。虽然硬质合金模具开始费用投人较大并且难以加工,但与钢模相比,其强度与硬度较高,非常耐磨,使用寿命长。



    成形被压制零件端面的模冲遭受的磨损较小,但必须具有足够高的压缩屈服强度,以保证其不变形。细长的模冲还必须具有相当高的韧性,以避免承受非轴向载荷时产生断裂。模冲可用不变形工具钢制作,其硬度应同时满足所需的屈服强度和韧性,一般热处理到56HRC或稍低一点。


    粉末冶金压制模具中的芯棒是钢制零件,其在压制过程中与粉末接触摩擦的部分需要有较高的耐磨性。芯棒较细时,还需要有足够高的韧性以免断裂。芯棒的磨损部分有时用硬质合金制造,可用机械或铜焊的方式将其和韧性的热处理的钢制成的芯棒下部连接在一起。


    一般情况下,粉末冶金压制模具的模冲与芯棒在成形面以下的部分尺寸要小一些,以使精密配合的部分尽可能短些,这有利于在加压过程中空气的逸出。制作成形模具时,要将模冲精加工到与阴模型腔和芯棒之间具有规定的间隙。对于轴承,径向间隙可小至0.005mm;对于其他应用,间隙可以稍大些((0.0125~0.025mm)。当间隙过大时,一些粉末混合物将进人模冲与阴模型腔的间隙中,被压制成零件上的飞边。虽然可以利用滚筒将零件上的飞边去除,但飞边会加速压制与脱模过程中阴模表面的磨损。


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