500吨粉末成型机通用上三下三CNC液控模架的设计(2)
3.4 压制过程中压制参数对压坯质量的影响 15
3.5 产品裂纹分析 16
3.6 本章小结 17
4 上三冲模板部分结构设计 17
4.1 工艺过程 17
4.2 工作原理 21
4.3 主要尺寸 24
4.4 本章小结 29
5 上三冲有限元分析 29
5.1 有限元分析方法 29
5.2 ABAQUS软件 30
5.3 有限元建模 30
5.4 本章小结 37
结 论 38
致 谢 39
参 考 文 献 40
1 引言
在现代科学技术发展史中，粉末成型技术的发展具有十分重要的作用。粉末成型已经被公认是一门制造各种机械零件的重要而经济的成形技术，它具有获得最终尺寸和形状的零件，并且不需要或仅需要很少机械加工的特性。粉末冶金零件是粉末成型工业的主导产品，是重要的机械基础件。在我国较大规模使用机械式压机于粉末成型工艺，仅有三十多年历史。随着改革开放的深入，冲压技术已取得了广泛应用，作为一种高效、优质、精密、低耗、节能制造机械零件的先进技术，粉末冶金适合于大批量生产各种机械零件，特别是用一般方法难以加工的形状复杂的零件，因而具有极大的竞争力。一台全自动的粉末成型压机可实现6-30件/分。就企业而言，合格的技术工人难找，人工成本也越来越高，粉末成型工艺一人多机操作是一个必然趋势[2]。
粉末成型技术涉及到结构件、粉末制作、成型工艺、压机制造技术、模具结构与制造等诸多方面的因素。我所研究的是模架的结构。模具工业是国民经济的基础工业，模具生产水平的高低，决定着产品的质量、效益和新产品开发的能力，它是衡量一个国家制造水平高低的重要标志。模架及模具更是生产粉末冶金零件的重要工艺装备。实际上“多层模架”本身就是一部精密的、有足够强度和刚性的“半源”压机。每一层浮动板都能精确上升到他相应的位置；又能将它上部的粉料移动到恰当的位置；压实时又能支撑在一个确定的位置；脱模亦能实现下拉平齐，这就是一部压机所具有的功能。很大程度上来讲压机的模架决定能加工出什么样的产品结构。现在随着研究的深入，全自动的压机已经投入使用，他具有自动压制的模架，省去了很大一部分的人力资源。但是由于粉末成型技术依赖于模架和模具，所以它们在很大程度上限制了产品的形状。能成型更复杂结构零件的模架亟待研制[4]。
粉末冶金技术具有高效、节能、节材、少切屑或无切屑等显著优点，可生产出许多其它制备方法难以制造的特殊性能材料和零件。国外生产专用粉末压机的主要有德国的道尔斯特、曼特斯曼公司，日本玉川、良塚精机，台湾月村等。这些公司的产品技术与性能一直处于领先地位，其主要体现在：精度及其保持性好、各项技术指标领先且稳定性高、工艺适应性强、机器自动化程度高等方面。其主要产品均采用电液比例控制技术（由美国摩根公司提供），形成CNC闭环控制，目前正致力于研发机械—液压复合传动成型压机。而且已经研制出多功能、智能化压制设备，如Mannesmann公司的可控冲头模架CPA（controlled punch adapter）取代了传统的机械挡块，不仅可以做到多层台阶、复杂结构件各层时序、定位的独立动作，而且还能精细地控制压坯的尺寸精度。
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