粉末压制成形(powder pressing)

在压模中利用外加压力的粉末成形方法。又称粉末模压成形。压制成形过程由装粉、压制和脱模组成。粉末压制成形的内容包括粉末压制理论、粉末压坯、粉末压制模具和粉末压制压力机4个方面。

压制成形过程中，颗粒间以及颗粒与模壁间存在的内、外摩擦引起压力损失使压坯各部位受力不均，因此压坯密度分布不均匀。不均匀的程度与选用的压制方式有关。基本的压制方式有单向压制、双向压制、浮动压制、拉下式压制和摩擦芯杆压制5种。

(1)单向压制。阴模与芯杆不动，上模冲单向加压。此时，外摩擦使压坯上端密度较下端高，且压坯直径越小，高度越大，则密度差也越大。故单向压制一般适用于高径比H/D≤1的制品或高度与壁厚之比H/T≤3的套类零件。

(2)双向压制。阴模固定不动，上、下模冲从两端同时加压，又称同时双向压制。若先单向加压，然后再在密度较低端进行一次反向单向压制，则称为非同时双向压制，又称后压。这种方式可以在单向加压的压力机上实现双向压制。双向压制时，若两向压力相等则低密度层位于压坯中部；反之，低密度层向低压端移动。双向压制的压坯密度分布较单向压制的均匀，密度差减小，适用于H/D≥2或H/T≤6的零件。

(3)浮动压制。下模冲固定不动，阴模由弹簧、汽缸或油缸支撑可上下浮动。压制时对上模冲加压，随着粉末被压缩，阴模壁与粉末间的摩擦逐渐增大。当摩擦力大于弹簧等的支承力(浮动力)时，阴模与上模冲一同下降，相当于下模冲上升反向压制而起双向压制的作用。浮动压制中除阴模浮动外，芯杆也可浮动，这时的密度分布同双向压制。若阴模浮动，芯杆不动，则压坯靠近阴模处近似双向压制，中部密度最低；压坯靠近芯杆处类似上模冲下移的单向压制，最下端密度最低。浮动压制适用于H/T≤6或H/D≥2的零件。

(4)拉下式压制。又称引下式压制、强动压制。压制开始时，上模冲被压下一定距离，然后与阴模一同下降(阴模被强制拉下)。阴模下降的速度可调整，其拉下的距离相当于浮动的距离。压制终了时，上模冲回升，阴模则进一步被拉下以便压坯脱出。其压坯密度分布类似于双向压制。拉下式压制适用于H/T≤6或H/D≥2的零件。有些粉末的摩擦力小，无法实现浮动压制，也可采用这种压制方式。

(5)摩擦芯杆压制。压制时，阴模和下模冲固定不动，上模冲强制芯杆一同下移，且芯杆下移速度大于粉末下移速度，依靠芯杆与粉末间的摩擦力可带动粉末下移，从而可改善沿压坯高度方向的密度分布不均匀性。该方式适用于压制H/T>6-10细长薄壁零件。

由上述5种基本方式相互组合，又有更多的压制方式，可用来压制复杂形状的压坯。对于沿压制方向横截面有变化的压坯，如带台阶、具有斜面或曲面等的压坯，需要采用组合模冲才能得到密度均匀的压坯。新发展的多动作压制法和多动作浮动阴模引下压制法都设计有两个以上可动的上、下模冲或芯杆，它们都可按要求分别动作，以保证压坯各部位的压缩比相等，可以压制多台阶零件。

粉末压制成形法是应用最普遍的成形方法，但是传统的模压成形也有其局限性。一些不可压制的部位如径向孔、槽和内外螺纹以及倒锥等都只能在烧结后进行切削加工才能成形。不过，新发展的横向孔成形法和粉末移动成形法已使某些限制不存在，可以制取形状更复杂的压坯。