Drpmin＝Dmin-lrp
Drpmax＝Dmax-lrp
Ds＝Dmin±ηrp “+”—为正偏差精压时 “-”—为负偏差精压时
Dp＝Ds±ε “+”—粉体烧结后收缩时 “-”—粉体烧结后膨胀时
芯棒名义 尺寸
dn＝dmax-lp±ε±ηrp±lrp dmax—芯棒最大尺寸
芯棒最大 允许尺寸
dn′＝dmin-lp±ε±ηrp±lrp dmin＝d+δl—芯棒最小允许尺寸 d—零件孔径；δ1—孔径下偏差
芯棒磨损余 量
Δd＝dn′-dn-δa δa—芯棒尺寸实际偏差量
后续精压芯
drp＝dmax±lrp
棒直径(孔 “+”—精压后回弹使孔径减小时
件) “-”—精压后回弹使孔径增大时
烧结坯内尺 寸
压制坯内尺 寸
ds＝drp±ηrp “+”—为负偏差精压时 “-”—为正偏差精压时
dp＝ds±ε “+”—烧结后内尺寸减小时
Kρ—粉末压实系数， Kρ＝ρp/ρ0
二 、凹模与芯棒的工作尺寸 所确定的尺寸包括凹模总高度、凹模型腔 及芯棒的工作尺寸
1、凹模总高度
凹模各段的装料高度应与制件中相对应的各段高度成比例，以保证压
制坯密度分布均匀化。而凹模的总高度则主要取决于其装料高度，同时还要 考虑上、下冲头进入凹模的导向部分，如图1a所示。
精品资料
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• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
其他参数
“-”—烧结后内尺寸增大时
三 、压制力与_p:凹金属模粉预末平应均单力位圈流动尺压寸力，由压制
实验曲线或实际经验确定
1.压制力、顶出F力:压和制坯设截备面吨积 位
n:压制模中型腔数量(对一次多件压制)
P＝nF
(6)
PT＝CpP Pout＝μFcpc
(7) Cp—压力机吨位裕度系数，Cp＝1.25～1.30
式估算：
pc＝Ccρmp
(9)
式中Cc＝0.00725，m＝6.8
而预应力圈的尺寸，必须保证凹模具有最大刚度，设凹模筒内半径为r1， 则有：
当pc≤200MPa时， r2＝2r1,r3＝4r1 当pc＞200MPa时： r3＝(pc/140+0.67)r1,
r2＝(r1 r3) ½
(10a) (10b)
上述回弹与收缩量等的相对值可按下式换
算成绝对值：
lp=αp·b /100;
(1)
lrp=αrp·b/100;
(2)
ε = β·b/100
(3)
式中：b—制件的线尺寸
αp，αrp，β值预先给出。
2.确定压制成形方法 具备了上述技术资料和数据后，可根据实际
生产条件，选择压制设备型式以及相应的压制方 法，并选好压制方向。 3.压制坯的计算
(8)
压制后制件的顶出力由侧压力pc、粉体侧表面 面积Fc和粉体与模壁的摩擦系数μ(＝0.1～0.2)确
定
pc＝Ccρmp
2.凹模预应力圈尺寸
为了提高压制成形模具的寿命，并
保证压制件的尺寸精度，凹模常采用预
应力圈结构，如图2所示。其尺寸取决于
压制时凹模内壁所承受的侧压力大小。
对于铁粉末压制，其侧压力可按经验公
粉末压制成形模具设计 李文虎
一 、金属粉末的工艺特性和材料性能参数 与压制坯计算
1.金属粉末的工艺特性和材料性能参数
在制定金属粉末压制成形工艺时，其基本特性参数有: (1)粉末松装(或摇实)密度，即压制前金属粉末在凹模 内的平均密度ρ0； (2)粉末的可压缩性，按实验数据或有关标准确定； (3)粉末的可变形程度，按实验数据或有关标准确定； (4)粉末流动应力。
寸
型腔名义 尺寸
压制 模具
型腔最大 允许尺寸
型腔磨损 余量
型腔名义
后续 尺寸 精压 型腔最大
允许尺寸
烧结坯外 尺寸
坯料
压制坯外 尺寸
Dn＝Dmin-lp±ε±ηrp Dmin—零件最小允许尺寸
ηrp—后续精压余量
Dn′＝Dmax-lp±ε±ηrp Dmax—零件最大允许尺寸
ΔD＝Dn′-Dn-δA δA—型腔尺寸实际偏差量
而在进行压制成形模具设计时，还需知道以下 参数：
(1)预先给定的粉末压制坯的密度ρp； (2)压制(和后续塑性加工)后制件线回弹量，用相 对值αp(αrp)或绝对量lp(lrp)表示； (3)制件烧结后的线收缩量，用相对值β或绝对量 ε表示； (4)烧结氧化或其他原因引起的质量损耗量，用 相对值ζ表示； (5)后续塑性加工引起的制件密度增加量，用相 对值τ表示。
ξ—相对质量损耗量； Ve—零件体积
压制坯质量Gp(kg)
Gp＝ρpVp
ρp—压制件平均密度
装粉质量G0(kg)
G0＝CmGp
系数Cm＝1.02～1.05，考虑 了装粉及压制时的质量损失
压制坯高度Hp(mm) 装粉高度H0(mm)
Hp＝H-lp+ε+Δm H0＝KρHp
H—粉末零件尺寸， Δm—机加工余量， lp，ε的意义见上
而芯棒的工作尺寸则主要取决于零件的 内尺寸，同样也要考虑其内尺寸在各工序的变 化，并按零件的上极限偏差确定，以保证芯棒 留有最大的磨损余量。具体计算如表2所示。
凹模型腔工作尺寸(mm)
- 尺寸名称
计算公式与说明
芯棒工作尺寸(mm)
尺寸名称
计算公式与说明
2
表凹 金模 属型 粉腔 末与 压芯 制棒 成的 形工 模作 具尺
Hd＝H0+hh+hl
(4)
式中Hd—凹模总高度
H0—总装料高度
hh—上冲头导入长度hl—下冲头导入长度
对于固定式结构，由于凹模本身沿高度方向具有分
配粉料的作用，因此可以不考虑上、下冲头的导入部分
(见图1b)，则
Hd＝H0
(5)
2.凹模型腔与芯棒工作尺寸 凹模型腔的工作尺寸主要决定于粉末零
件的外尺寸，同时必需考虑粉末体在压制、烧 结、后续精压等工序这些外尺寸变化，以及凹 模最大允许磨损量；
压制坯的计算，其实质就是根据所加工的粉 末零件，决定压制坯的体积、质量和相关尺寸， 以确定压制凹模型腔的尺寸和检验压制坯的尺寸 精度。
表1金属粉末压制成形坯料计算
计算内容
定义或计算公式
有关说明
压制坯在垂直于压制
压制坯面积Fp(cm2) 方向的平面的投影面
-
积
压制坯体积Vp(cm3)
Vp＝(1+ξ/100)Ve