粉末冶金厂家

18926476193

18926435713

新闻资讯

news

新闻资讯

粉末冶金PM及MIM工艺生产加工的高新技术厂家

粉末冶金工艺——粉末成形

2022-09-21

  粉末冶金工艺——粉末成形


  主要功能在于:


  (1)将粉末成形为所要求的形状;


  (2)赋予坯体以精确的几何形状与尺寸,这时应考虑烧结时的尺寸变化;


  (3)赋予坯体要求的孔隙度和孔隙类型;


  (4)赋予坯体以适当的强度,以便搬运。


  根据成形时是否从外部施加压力,可分为压制成形和无压成形两大类。


  压制成形主要有:封闭钢模冷压成形、流体等静压制成形、粉末塑性成形、三轴向压制成形、高能率成形、挤压成形、轧制成形、振动压制成形等;


  无压成形主要有:粉浆浇注、松装烧结等。


  下面着重介绍封闭钢模冷压成形方法。


  封闭钢模冷压成形是指在常温下,粉料在封闭的钢模中,按规定的单位压力,将粉料制成压坯的方法。这种成形过程通常由下列工序组成:称粉、装粉、压制、保压及脱模。


  1.称粉与装粉称量形成一个压坯所需粉料的质量或容积。采用非自动压模和小批量生产时,多用质量法;大量生产和自动化压制成形时,一般采用容积法。


  装粉方式有三种,。落入法是送粉器移送到阴模和芯棒形成的型腔上,粉末自由落入型腔中;吸入法是下模冲位于顶出压坯的位置,送粉器被移送到型腔上,下模冲下降(或阴模和芯棒升起)复位时,粉料被吸入型腔中;多余充填法是芯棒下降到下模冲的位置,粉末落入阴模型腔内,然后芯棒升起,将多余的粉末顶出,并被送粉器刮回,此法适用于薄壁深腔的压模。


  自动装粉方式


  a)落入法b)吸入法c)多余充填法


  2.压制按一定的单位压力,将装在型腔中的粉料,集聚成达到一定强度、密度、形状和尺寸要求的压坯工序。


  在封闭钢模中冷压成形时,最基本的压制方式有三种,如所示。其它压制方式,或是基本方式的组合,或是用不同结构来实现。


  三种基本压制方式


  a)单项压制b)双向压制c)浮动压制


  (1)压坯密度的均匀性不同的压制方式,压坯密度的不均匀程度有差别。但无论哪一种方式,不仅密度沿高度分布不均匀,而且沿压坯断面的分布也是不均匀的。造成压坯密度不均匀的原因是在压制过程中,粉末颗粒之间、粉末颗粒与模冲、模腔壁之间存在磨擦,使压力损耗而造成的。采取各种措施,可减轻密度分布的不均匀性,但无法完全消除磨擦。


  压坯密度的均匀性是其质量的重要标志,烧结制品的强度、硬度及各部分性能的同一性,皆取决于密度分布的均匀程度。此外,压坯密度分布不均匀,在烧结时将导致收缩不均匀,从而使制品中产生很大的应力,出现翘曲变形、甚至裂纹等。因此压制成形时,应力求使压坯密度分布均匀。


  为了减小粉末颗粒与模壁之间的磨擦,延长压模的寿命,一方面可减小模壁的粗糙度;另一方面可在粉料中添加润滑剂。减小粉末与模壁之间的磨擦,可在相同的压力下,提高压坯密度和降低脱模力。常使用的润滑剂有石蜡、硬脂酸盐、油酸盐、樟脑、滑石、矿物油、植物油、肥皂、石墨及合成树脂等。


  (2)压制过程粉末装在模腔中,形成许多大小不一的拱洞。加压时,粉末颗粒产生移动,拱洞被破坏,孔隙减小,随之粉粒从弹性变形转为塑性变形,颗粒间从点接触转为面接触。由于颗粒间的机械啮合和接触面增加,原子间的引力使粉末体形成具有一定强度的压坯。


  压制过程大体上可分为四个阶段:


  ①粉末颗粒移动,孔隙减小,颗粒间相互挤紧;


  ②粉末挤紧,小颗粒填入大颗粒间隙中,颗粒开始有变形;


  ③粉末颗粒表面的凹凸部分被压紧且啮合成牢固接触状态;


  ④粉末颗粒加工硬化到了极限状态,进一步增高压力,粉末颗粒被破坏和结晶细化。


  实际上这四个阶段并无严格的分界,而且依据粉末的性能、压制方式及其它条件等有差异。


  3.脱模压坯从模具型腔中脱出是压制工序中重要的一步。压制时由于侧压力的存在,使阴模向外胀变形,而压坯是在已胀大了的阴模型腔中成形的。当卸压后,侧压力消失,阴模弹性恢复,向内收缩,压迫已成形的压坯,压坯产生抗压应力,迫使阴模收缩不到原位(指未压制时),而在某一位置达到阴模收缩力与压坯抗压应力之间的平衡,这个卸压后引起的力,叫做剩余侧压强。这个力的存在使压坯与模壁间产生很大的磨擦阻力,脱模力必须大于这个磨擦阻力,才能使压坯脱出型腔。


  压坯从模腔中脱出后,剩余侧压强消失,阴模收缩到原位,压坯弹性恢复而胀大,这种胀大现象,叫做回弹或弹性后效。此值与模具尺寸计算有直接的关系。这种回弹可用回弹率来表示,即线性相对伸长的百分率。普通还原铁粉的压坯,其沿压制方向的回弹率约0.6%左右,垂直于压制方向约0.2%左右。


  


上一个 粉末冶金成形的方法

下一个 粉末冶金技术要求有哪些

<返回列表