粉末冶金模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、粉末冶金模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 姓名： 學(xué)號(hào)： 班級(jí)：粉末冶金模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1、 產(chǎn)品分析生產(chǎn)一批圓環(huán)狀鋼制模坯，內(nèi)徑40mm，外徑80mm，高度40mm2、 壓坯設(shè)計(jì)1.產(chǎn)品分析該產(chǎn)品采用Fe-0.6C（60鋼），屬于鐵基制品，在壓制成型時(shí)需要采用較高的單位壓力（一般在400500MPa）。該產(chǎn)品零件形狀比較簡(jiǎn)單，采用上下模沖壓制成型。2.松裝密度和壓坯密度的確定采用水霧化鐵粉壓制，松裝密度為：松=2.8g/cm3壓坯密度為：壓=6.6g/cm33、 壓機(jī)與壓制方式選擇1.壓制壓力選擇采用400MPa的單位壓力，且壓坯截面積為：S=12.56cm2則壓制壓力為：F=PS=400MPa12.56cm2

2、=502KN2.壓制類型選擇因?yàn)椴捎么笈可a(chǎn)，故使用自動(dòng)壓制。3.壓制方式選擇采用雙向壓制。4. 裝粉高度、壓縮比的確定查表B-2，可得壓縮比K=2.35，又壓坯高度H坯=40mm，則裝粉高度為：H粉=H坯K=402.35=94mm4、 成型設(shè)備與壓制工具系統(tǒng)1. 裝粉方式選擇該產(chǎn)品壓坯高度一致，粉料組元之間密度差別不大，模腔形狀簡(jiǎn)單不易產(chǎn)生成分偏析，粉末易于填充，因此采用落下式方法正常裝粉。2. 模架選擇查表4-26，模架選用上-下一式A型模架。3. 壓機(jī)類型選擇H受力=H坯（K-1）H受力=0.15SmaxSmax=（K-1）H坯/0.15=360mm根據(jù)最大壓制壓力和最大裝粉高度要求選

3、擇液壓式壓機(jī)。5、 壓模主要零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1. 結(jié)構(gòu)組成模具由陰模、上沖模、芯棒、下沖模組成。2. 尺寸計(jì)算1 陰模高度：由松裝粉末高度、下模沖定位高度、上模沖壓縮粉末進(jìn)入陰模前的高度確定：H陰=H粉+H下+H上=94+20+20=134mm。2 陰模內(nèi)徑：D陰內(nèi)=80mm3 陰模外徑：查表知當(dāng)壓坯密度為6.6g/cm3時(shí)，m=D/d2.52.8，因此D陰外=200mm。4 上模沖高度：94-40=54mm。5 下模沖高度：134+14=148mm。 芯棒直徑：40mm。 芯棒長(zhǎng)度：148+94+14=256mm六、壓模零件加工1.壓模零件材料的選擇查表得陰模，上下模沖、芯棒，材料都選用GCr1

4、5。2.壓模零件熱處理模具熱處理是模具加工的重要環(huán)節(jié)，是保證模具質(zhì)量和提高模具壽命的關(guān)鍵序，因此必須根據(jù)所選定的材料制定合理的熱處理工藝。陰模加工工藝流程：芯棒加工工藝流程：模沖加工工藝流程：熱處理工藝鍛造工藝：始鍛溫度10501100 終鍛溫度 850880退火工藝：790810保溫26h，以2030h，冷卻到550后爐冷或空冷，退火態(tài)硬度170207HB淬火工藝：緩慢預(yù)熱至600，快速加熱至830，油冷回火工藝：150400 硬度5964HRC七、模具零件的技術(shù)要求1.陰模要求陰模高度應(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；能保證壓坯外形的幾何形狀和尺寸精度；工作面的

5、粗糙度Ra0.8um；工作表面要有高的硬度和良好的耐磨性；在工作壓力下應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛性； 根據(jù)產(chǎn)品的批量和復(fù)雜程度，選擇合適的陰模材料結(jié)構(gòu)上應(yīng)便于制造和維修，使用安全，操作方便能使壓坯完好的脫出平磨后需退磁2.芯棒要求保證壓坯內(nèi)腔的幾何形狀和尺寸精度工作面的粗糙度Ra0.8um；與上下模沖應(yīng)有良好的配合、定位和導(dǎo)向工作段應(yīng)有高的硬度平磨后需退磁3.模沖要求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；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)能脫出壓坯上下模沖的工作面和配合面的粗糙度Ra0.8um，非工作

6、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)要求平磨后需退磁3. 生產(chǎn)的主要設(shè)備：車(chē)床、銑床、磨床、鉆床、線切割、電火花等。八校核計(jì)算校核與強(qiáng)度計(jì)算P側(cè)=0.56*6.6/7.8*400=189MPaP側(cè)*1.43=189*1.43=271MPa1317MPa符合強(qiáng)度要求。 陰模厚壁剛度與強(qiáng)度計(jì)算與校核R陰模外半徑mm;r凹模內(nèi)半徑mm陰p模具型腔內(nèi)最大的壓力Mpa;u模具鋼材的泊松比u0.25p模具強(qiáng)度計(jì)算的許用變形量mmp模具強(qiáng)度計(jì)算許用應(yīng)力（Mpa） p 23R40mm E2.2105MpaP40Mpa Up 0.25p 400Mpa 剛度(1）陰模側(cè)壁剛度條件計(jì)算公式：R=r(p E/rp+1-u)/( p E/rp+（1-u）)代人公式得：R=40（0.0232.2105+0.755240/0.232.2105-1.254040）=40mm(2)陰模側(cè)壁強(qiáng)度條件計(jì)算公式：R=r(p/p-2p