1、冶金与建筑工程系 教 案第 8 教学单元课 题：粉末冶金模具尺寸设计原则知识目标 1.掌握粉末冶金模具尺寸设计原则和方法能力目标 能进行简单模具尺寸的设计教学目标职业素质目标 爱岗敬业 诚实守信 技能过硬 自主创新教学重点 模具尺寸设计教学难点 模具尺寸设计辅助教学手段 采用实物、标本、模型、图表、幻灯和录像等手段教学准备 准备教学目标、准备学生情况、准备教学材料、准备教学心理、准备教学过程、准备教学评价授课班级授课日期 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日教 学 进 程教学方法及时间分配复习提问：压坯密度分布与压制方式的关系？导 言：教学内容：一、决定模具尺寸的步骤粉末冶金制品的生产过程一
2、般为:混料一成形一 烧结一精整( 或复压)，而模具 设计的步骤则依次为:(1)选定精整方式及精整模具尺寸;根据精整余量确定烧结件尺寸;采用任务教学法、案例教学法、引导文教学法、现场教学法，通过教师讲解、示范，引导学生学习。2 学时冶金与建筑工程系 教 案(2)根据所 选定的烧结材料和制造工艺的烧结收缩(或膨胀)量，确定压坯尺寸;(3)根据压 坯尺寸确定成形模具尺寸。这主要是由于造成压坯尺寸变化的因素来自成形、烧结和精整。下面逐一加以说明。先假设 粉末冶金制品的形状如图所示，当粉末在模具中成形时，加压(300-800MPa)后，将会使阴模与第一下模冲产生径向应变。待压坯由模具中脱出之际，内 应力
3、得以 释放， 这时在径向产生胀大，表现为压 制回弹。 为减小压制回弹 ，提高阴模 刚性，一般采用将阴模红装以保 护套，以及使用 杨氏模量高于合金工具钢与高速钢的硬质合金制作阴模。成形后的压坯的 C 部分比 B部分的同弹要大，主要是由于在阴模与第一下模冲之间留有适当间隙，成形时，被撑大的第一下模冲便变为挤住阴模的状 态。模冲因受形状的制约，无法用提高阴模刚性的办法来提高模冲的刚性。下模冲与阴模的间隙一般为径向尺寸的 0.03%-0.1%，间隙过大则易造成模冲破损。压坯经过烧结后，一般会产生尺寸变化，或收 缩或膨胀， 统称为冶金与建筑工程系 教 案烧结收缩量，用百分数来表示。对烧结收缩量影响最大的
4、是压坯的化学成二卜，含铜的压坯会产生比较明显的膨胀，而加入磷、 镍等合金元素则会产生不同程度的收缩。烧结温度和烧结气氛以及压坯的密度也会影响压坯烧结后的尺寸。一般在材料成分相同时，密度越低收缩越大;烧结温度越高收缩越明显。在较高温度下 烧结时，对于薄壁件或形状复杂的工件，特别是沿轴向带台面的工件，当其密度分布不均时。易产生烧结变形。 这在进行模具设计时，一定要考虑到。二、关于模具变形量在成形过程中，成形下模冲不只一个成形压力将会使模具产生一定量的变形。对于带台面 类的制品，由于成形下模冲不止一个，而当各个模冲的变形量不同时，有可能造成压制废品。三、模具计算用的主要参数在进行模具(主要指阴模、模冲及芯棒)的基本计算时，首先要正确地选择计算用的原始数据。即使对同一产品的同一工艺过程，由于各厂的具体工艺条件不同，反映在这些有关的参数的数值上也不大相同。这些参数选择的恰当与否，直接关系到模具计算的准确冶金与建筑工程系 教 案程度。因此，在进行模具设计计算之前， 须根据所采用的工 艺过程和工艺条件，具体分析各个尺寸变化的工艺因素，正确选择工艺参数。这个问题在本手册第九章中有详细说明。布置任务：粉末冶金模具尺寸设计原则？注：各栏大小可根据需要进行调整。
