本章目的:设计出符合粉末冶金工艺要求的零件。
1.基础阅读
①进阶篇:1)DFMA方法的运用;
②需要一台FDM3d打印机:请查看
进阶篇:2)结构设计装备必备;
2.粉末冶金概念
3.粉末冶金压制和顶出
4.为什么多层零件要多个下冲头
5.粉末冶金零件复杂程度
6.粉末冶金材料
7.粉末冶金零件设计指南
7.1 避免会在压紧工装部件中细薄截面的特征
7.2 应使压模中的粉末收到大致相等的压缩,并能顺利地从压模中取出已经模压成型的制品。在零件压制的方向如有凸起或凹槽时,则粉末在压制时各部分的密实度不易一致,因此凸起或凹槽的深度以不大于零件的总高度的1/5为宜,并有一定的起模斜度;
7.3 当由上向下压制的零件结构较长时,其中间部分和两端的粉末密实度差别也较大。所以在实际生产中,限制长径比:为2.5~3.5,壁厚越薄其长径比的倍数越低。
7.4 零件壁厚均匀,可以防止烧结时引起尺寸的变化和变形。
7.5 设计带有凸缘或台阶的零件,其内角应设计成圆角,以利于压制时凹模中粉末的流动和便于起模,并可避免产生裂纹。
7.6 尽量避免深窄的凹槽、尖角或薄边的轮廓,避免细齿滚花或细齿外形,因为这些结构装粉成形都很困难。
7.7 避免尖边,锐角和切向过度。
7.8 零件只能设计成与压制方向平行的花纹,菱形的花纹不能成形,应避免。
7.9 与压制方向垂直的孔,径向凹槽,内螺纹及外螺纹,倒锥,拐角处退刀槽等结构难以压制成形,当需要时可以在烧结后进行切削加工。
7.10 底部凹陷的法兰,外援中部的凸缘不能压制成形。上部凹陷的法兰为坯件,当埋头孔小于压制面积的1/2,深度小于零件全高的1/4左右时,要做5°拔梢才可以成形。
7.11 从模具强度和压制件强度方面的因素考虑,并从孔和外侧间的壁厚要便于装粉考虑,制品窄条部分的最小尺寸应该有一定尺寸。
7.12 为了使凸模具有必要的刚度,使粉末容易充满型腔和便于从压制模内取出制品,零件结构应避免尖锐的棱角,并适当增加横截面的面积。
7.13 避免过小的公差。
7.14 对于长度>20mm的法兰制件,法兰直径不应该超过轴套直径的1.5倍,在可能的条件下,尽量减少法兰的直径,以避免烧结后的变形。法兰根部圆角半径可以参考下表:
7.15 粉末冶金件的端部最好不要有过锐棱角,并避免工具倒圆。倒圆时尽可能留出0.2mm左右的小平面,以延长凸模的寿命。
7.16 在很多情况下,粉末冶金零件适合替代机械加工比较困难或加工劳动量大、材料利用率低的一些零件。在某些情况下,还可以替代一些本来一些本来需要加工后装配在一起的零件。
7.17 当把铸件或锻件改成粉末冶金零件时,将粉末冶金零件上的凸部移到与其装配的零件上,以简化模具结构和减少制造上的困难。
8.粉末冶金零件最小厚度、范围及精度
9.粉末冶金件DFMA表格
10.追加