3.1  阴模静特性分析 11

3.2  模板静特性分析 13

3.3  模架整体结构分析 20

3.4  本章小结 21

4  模架结构优化 22

4.1  优化设计概述 22

4.2  模型分析与计算 22

4.3  本章小结 26

第 II  页 本科毕业设计说明书

1 绪论

1.1 课题背景与研究意义

粉末冶金工艺是一门新兴的产业，最近几年以来在我们国家发展十分迅速。粉末冶金生产 过程中所需的专业设备对粉末冶金工业的发展以及壮大有着深切的影响。粉末冶金工艺其生 产制造的过程中不产生切屑、材料的利用率极高、高效清洁、加工成本低，能够生产许多形 状复杂难加工产品。常规铸造方法生产金属的损耗高达 80％，而用粉末冶金加工产品的材料 损耗往往不到 5％，而且在制取高纯度成品时也相比传统方法更有优势。此外，大批量生产制 造时能通过精确严格的控制生产线以使得粉末冶金成型零件拥有高精度以及良好的尺寸一致 性[1]。另外，陶瓷材料、多孔薄壁材料等特殊材料的加工制造必须使用粉末冶金方法，这种方 法的好处是几乎不产生污染从而保持原材料的纯度。粉末冶金工艺因其可用于生产常规熔铸 及传统机械加工方法不能加工的难加工材料而成为解决新材料问题的主要技术方法之一，对 新材料的发展有着重大的促进作用，广泛应用于机械、电子、交通、航空航天、信息、核工 业和新能源等许多领域，迅速成为极具发展潜力的新材料学科重要分支[2]。不仅如此，粉末冶 金工艺在大中批量制造产生的经济效益十分巨大。粉末冶金因其独一无二的优势在国内外学 术界和工业界受到了十分重视。可以预见，粉末冶金未来的发展必将更加迅速。

影响粉末冶金技术发展有两个主要的方面，分别是粉末材料和生产所需的专用设备。就技 术而言，粉末冶金材料的力学性能、零件的尺寸精度以及两者的稳定性三个方面可以表征零 件的质量水平。为了确保粉末冶金零件具有良好的尺寸精度，各个国家的粉末冶金厂除了对 原材料的稳定性非常重视外，对压坯的密度也十分重视，因为压坯密度既影响材料的力学性 能又影响压坯回弹量和烧结后尺寸精度，这对粉末冶金压机的性能和压制精度提出了更高的 要求。除此之外，由于粉末冶金成品零件中高强度、高精度、形状复杂的零件所占比例越来 越高，并渐渐成为主导，故需要粉末冶金压机能有更加完善的功能，能完成较复杂的动作， 并具备较高的自动化程度[3]。文献综述

模架是由模具、模具支座和接合器组成，是粉末冶金成形设备中不可缺少的工艺装备，是 执行移送粉末、控制模冲压制速度和使模冲、阴模、芯棒分别运动到预期特定位置的装置[4]。 粉末零件压制时模架对压制粉末冶金成形零件的质量有着较大的影响，此外模架也对粉末冶 金零件加工效率及压制设备的生产成本有着极大的影响。

产品的形状主要由模具和模架决定，因此它们是粉末成形工艺的关键。本文设计的粉末冶 金压机上三下三型模架可以加工带有中心孔和六个台阶的复杂零件，同时通过与吨位大小不

同的粉末成形压机搭配使加工复杂零件的能力得到了极大的提高，不仅丰富了产品的多元化 还能满足客户不同的要求，极大提高了产品的制造精度。