上海理工大学 陈泽中 42
上海理工大学 陈泽中
43
模具加工需要根据部件形状、尺寸及精度要 求分别采用:粗加工、半精加工、精加工等机加工 方式完成制作加工 模具粗加工设备：车床、磨床、铣床、刨床等;
半精加工和精加工设备：电火花、线切割、数控机床、 仿形铣床等
上海理工大学 陈泽中
44
粉末挤压成形机
上海理工大学 陈泽中
29
上海理工大学 陈泽中
30
DACS全自动粉末压机
该系列压机主要是为了满足当前硬质合金、 精密陶瓷及铁氧体磁性材料工业对产品精度 及生产效率的需求而研发的机械式全自动粉 末压力，产品规格型号有DACS15、 DACS30、DACS65等
上海理工大学 陈泽中
31
上海理工大学 陈泽中
上海理工大学 陈泽中 48
上海理工大学 陈泽中
49
上海理工大学 陈泽中
50
排气挤出机
上海理工大学 陈泽中
51
排气挤出机
作用：排除挤压成形的各种喂料中夹杂的空气、吸附水分、 残余溶剂、低沸点增塑剂及其他低分子量挥发物。
排气螺杆由两根常规螺杆串联而成。 排气段之前的螺杆为第一阶螺杆，由加料段、第一熔融段和 第一均化段组成；排气段后段螺杆为第二阶，由第二熔融段 和第二均化段组成。
上海理工大学 陈泽中
典型产品 飞机用螺钉密封环、火箭用燃料推进器等 手枪、地雷转子、穿甲弹弹心、准星座、导弹尾翼 点火控制锁部件、涡轮增压器转子、阀门导轨部分、汽 车刹车装置部件、同步毂、分配器 磁盘驱动器部件、电缆、连接器、电子管壳、计算机打 印头、电子封装件、手机振子、微型电动机 牙齿矫形托槽、体内缝合针、活性组织取样钳、手术剪 电动牙刷、手表零件、高尔夫球杆头、体育枪械零件、 打孔器、钓鱼坠子 纺织机械、办公机械、电动工具、手工工具零部件
、油泵、阀门、管道、 电气操纵箱等组成
上海理工大学 陈泽中
14
油 缸 的 动 作 原 理
上海理工大学 陈泽中 15
美国ALPHA压机公司某压机上多缸分布示意图
上海理工大学 陈泽中
16
YB32-200型液压机
原理演示
上海理工大学 陈泽中 17
1.3 机械-液(气)压复合式粉末压机
机械式压机具有结构紧凑、 刚性好、压坯高度尺寸精度 高、压制速度快、生产效率 高等优点 因受压机结构的限制，成形 带有两个或两个以上多台阶 复杂形状的压坯比较困难
TPA
DORST
DACS
上海理工大学 陈泽中
28
TPA系列机械式粉末压机
TPA系列机械式粉末压机有标准型 和快速型两种。
标准型有：TPA6/2、TPA15/4、TPA200/2 、TPA450（其中“/”左边数字表示以吨为单 位的公称压力，右边的数字为产品更新的 代号） 快速型有TPA6/2S、TPA15/4S、TPA70S （S表示快速型）
上海理工大学 陈泽中
23
SX-40型压机
这种压机的最大特 点在于压机的上、 下压头及送料装置 分别由各自的驱动 机构进行驱动和控 制
上海理工大学 陈泽中
24
T-HS系列压机
• T-HS系列压机是一种机械式高速粉末成形压机，适 用于铜基轴承零件、电子电器零件、工业陶瓷等带 1-2个台阶的精密零件的成形。
36
从技术和经济方面综合考虑，PIM技术常用于制 备厚度小于12mm，质量300g以下（最好是 0.1—25g），壁厚小于12mm而大于 0.8mm，孔径大于0.3mm的小型零部件
上海理工大学 陈泽中
37
2.注射成形机的结构
►注射机按外形特征可分为立式注射机、卧 式注射机、脚式注射机等 ►按塑化和注射方式分为柱塞式注射机、螺 杆定位预塑机、移动螺杆式注射机等
PCH-500SU
上海理工大学 陈泽中 26
2.3德国多尔斯特机械与设备公司生产的粉 末压机
德国多尔斯特机械与设备 公司生产的粉末成形压 机有机械式粉末自动压 机、液压式粉末自动压 机、铁氧体磁性材料生 产用带充磁装置的自动 液压、自动冷等静压机、 真空挤压机等
上海理工大学 陈泽中
27
机械式粉末自动压机 液压式粉末自动压机：TPA50/3HP、 TPA80/3HP、TPA120/3HP、TPA1200/3HP、 TPA2000/3HP（第一代压机型号后面H表示液 压机，现在新型号后面用HP表示） 机械-液压复合式粉末自动压机:TPA50MMA、 TPA70MMA、TPA140MMA、TPA450MMA……
机械式压机是将电动机驱动的飞轮动能通过曲轴、 凸轮、杠杆、连杆等组成的机械驱动装置使得 压机的滑块（上、下压头)获得一定的压力（顶 出力或推力）来完成粉末压制成形动作的。 按即捏驱动装置的不同，机械式压机又有凸轮式、 杠杆式、曲轴式、肘节式、螺杆式等不同形式。
上海理工大学 陈泽中
7
凸 轮 式 机 械 式 压 机
上海理工大学 陈泽中
52
上海理工大学 陈泽中
53
双螺杆挤压机
上海理工大学 陈泽中
54
双螺杆挤压机
结构特点：在料筒中并排安放有两根螺杆。根据螺杆在料筒 中的相对位置分为部分啮合型和全啮合型；根据 螺杆旋转方向分为同向旋转与反向旋转。 与单螺杆挤出机相比的优点： 1.无倒流和滞流、物料在双螺杆中停留时间短； 2.排气性能优异； 3.良好的剪切混合性能，使物料热量及时均化，加速物料的塑 化速度，减少料温波动，提高挤出产量和物质量。
2.国外部分专用粉末压机简介
上海理工大学 陈泽中 5
1.普通粉体材料模压成形设备简介
模压成形是粉体材料及制品生产中使用最为广泛 的，生产批量最大的一种成形方法 工业上通常使用的压机按照动力驱动方式，可分为 机械式、液压式和机械-液压（气压）复合形式 三种基本类型
上海理工大学 陈泽中
6
1.1 机械式粉末压机
纳米粉体材料 电解铜粉
2
上海理工大学 陈泽中
3
粉体模压成形 粉末注射成形 粉末挤压成形 粉末轧机 粉末锻造 粉末冷、热等静压
粉末压机 注射成形机 粉末挤压机 粉末轧制 锻压机 冷、热等静压机
上海理工大学 陈泽中
4
粉末压机
1.普通粉体材料模压成形设备简介
1.1 机械式粉末压机 1.2 液压式压机 1.3 机械-液(气)压复合式粉末压机
上海理工大学 陈泽中
38
加料斗 料筒 螺杆
注射系统
喷嘴 加压装置 驱动装置 ……
使物料塑化和均匀化，在高 压下通过螺杆 的推挤将熔融的物料高速注 入模具
注射机
锁模系统 液压控制系统 ……
上海理工大学 陈泽中
39
2.注射成形过程分析
一个PIM注射成形周期可以表示为以下过程的组合： 合模→注射→保压→冷却→开模→顶出成形件→合模
上海理工大学 陈泽中
18
2.国外部分专用粉末压机简介
上海理工大学 陈泽中
19
2.1日本玉川机械株式会社生产的粉末压 机
日本玉川机械株式会社生产的粉末压机系列主要 有S、SX、T-HS、T-MS等。其中，S系列压机 有S型和EX型两种型号。 • S型压机用于各种中等尺寸范围的铁基、有色 金属、铁氧体、陶瓷和硬制合金等产品零件的 成形。 • EX型压机用于大型汽车发动机传动件等粉末冶 金零件的模压成形，特别是形状复杂的带凸肩 零件的模压成形。
上海理工大学 陈泽中
8
杠 杆 式 粉 末 压 机
上海理工大学 陈泽中
9
曲轴式压机（冲床）
上海理工大学 陈泽中
10
上海理工大学 陈泽中
11
1.2 液压式压机
液压机是以液体作为工作介质,利用液体的压力来 驱动油缸中活塞的往返运动来实现装粉、压制 、脱模等动作的 按液体介质不同，液压机可分为水压机和油压机 粉体材料模压成形使用的液压机主要是油压机
上海理工大学 陈泽中
40
3.粉末注射成形机及成形模具
• 根据锁模力大小，注射机分为22t、50t、80t等 型号。 • 日本日精树脂公司制造的系列粉末注射成形 机，可记录每个注射周期内各注射参数的变 化，对于生产过程中的监控和高效管理非常有 利。
上海理工大学 陈泽中
41
PIM注射模几乎全部采用卧式注射模
Powder Extrusion Molding (PEM)
上海理工大学 陈泽中
45
粉末挤压成形设备与模具
粉末 成形剂 混合 — 挤压成形 — 成形剂脱除（脱粘）— 烧结 机加工 —
46
挤压成型设备包括：挤压成形机和辅助成形设备。 挤压成形机包括：单螺杆挤压机、排气挤出机、 双螺杆挤压机。 辅助设备包括：挤压前物料处理设备、挤压物处理设 备、控制生产条件的 设备。
上海理工大学 陈泽中
55
上海理工大学 陈泽中
56
上海理工大学 陈泽中
57
32
粉末注射成形机
PIM
上海理工大学 陈泽中
33
1.粉末注射成形技术
粉末注射成形（PIM）是一种新型的粉末冶金近净 成形技术 它的基本工艺流程如下：
粉末 混炼→注射成形→烧结→机加工 黏结剂
上海理工大学 陈泽中 34
上海理工大学 陈泽中
35
应用行业 航空航天 国防工业 汽车 电子通信 医疗器械 日用休闲品 机械及五金
上海理工大学 陈泽中
12
油压机
• 按压机中油缸数目，可分为单缸、双缸与多缸 等压机 • 按压机外形式样可分为立式、卧式、悬臂式等 形式 • 按压机立柱数目可分为单柱、双柱及四柱式等 几种形式的压机
上海理工大学 陈泽中Biblioteka 13机身组成：充油筒、
上横梁、上油缸、上滑 块、立柱、下滑块、下 油缸等
液压系统组成：油箱
第15章