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粉末冶金产品的模压工艺有哪些
来源:www.dexinsheng.net 发布时间:2026年06月01日

      模压俗称干压成形,是粉末冶金最主流、成本较低的成形工序,核心:金属粉末 + 少量润滑剂,在钢模内高压压制成生坯,再转入烧结。
一、按加压方式 / 模具结构分类(最常用,现场、采购、技术对接选择
1. 单向压制(单压)
      原理:仅上模冲向下加压,下模冲固定不动,粉末靠上冲单向压实。
特点:
      模具简单、设备便宜、效率高;
      压力分布不均:靠近上冲位置密度高,底部密度偏低,坯体上下密度差大。
      适用:高度 / 厚度很小、扁平类零件
      例:薄垫片、薄片磁芯、小型薄片配重、薄型凸轮。
      局限:零件高度>6mm不推荐,易出现烧结变形、开裂、硬度不均。
2. 双向压制(双压)
      原理:上模冲下压 + 下模冲上顶,双向同时加压,模套固定。
特点:
      压力从两端向中间传递,整体密度均匀性大幅提升;
      模具结构比单向复杂,设备成本略高。
      适用:中等高度常规结构件(模压主力工艺)
      例:普通齿轮、衬套、轴套、链轮、小型支架、含油轴承。
      行业主流:绝大多数铁基、铜基标准粉末冶金件都用双向压制。
3. 浮动模压制(模套浮动压制)
      原理:模套不固定、可上下浮动,配合单 / 双冲动作,变相实现 “双向压实”。
      特点:密度均匀性接近纯双向压制,模具改造难度低,性价比高。
      适用:批量大、中等高度轴套、轴承、小型齿轮,是中小厂替代纯双向压制的常用方案。
4. 多冲头组合压制(复杂断面压制)
      原理:一套模具配备多个独立上 / 下冲头,不同区域独立加压,适配多台阶、多截面零件。
      特点:可做带台阶、凸台、凹槽、多段外径零件;各台阶密度可控。
      适用:阶梯轴套、带凸台齿轮、异形结构件、多台阶减震零件。
      局限:模具造价高、调试难度大,适合大批量。
5. 摩擦压制(辅助工艺)
      原理:压制同时让模冲 / 模套小幅往复运动,减小粉末与模壁摩擦力。
      作用:改善边角、薄壁处填充,降低脱模阻力,减少掉角、裂纹。
      配套:常和双向 / 多冲压制搭配使用,极少单独用。
二、按设备类型 / 自动化程度分类(生产、报价、产能评估用)
1. 手动 / 半自动模压
      人工装粉、取件,压力多为机械式 / 液压式。
      特点:小批量、打样、试样、异形小单;效率低、一致性一般。
      适用:样品、非标小件、小订单。
2. 全自动机械式压力机(机械式压机)
      凸轮 / 曲轴驱动,高速连续压制,节拍快。
      特点:产量大、单价低;压力精度一般,适合标准简单件。
      主流机型:粉末冶金专用高速冲床、机械式干粉压机。
      产品:标准含油轴承、通用齿轮、磁芯。
3. 全自动液压式压力机(液压压机)
      液压驱动,压力大、压力可调、行程大、保压可控。
      特点:压力稳定、可深压、适合较高 / 较厚零件;速度比机械机慢。
      适用:大尺寸粉末冶金件、高密度件、厚壁衬套、配重块。
4. 伺服数控压机(模压)
      伺服电机控压、控速、分段加压、多次预压。
      特点:密度均匀性较好,尺寸精度高,可做复杂成形;设备较贵。
      适用:高精度齿轮、精密结构件、出口件、高要求汽配零件。
三、按压制压力 & 密度等级分类(技术、质检、性能匹配)
1.低压压制
      压力低、生坯密度偏低,孔隙率偏高。
      用途:含油轴承、多孔过滤件、自润滑零件(需要储油孔隙)。
2.中压常规压制
      行业最通用,密度中等,兼顾强度与成本。
      用途:普通齿轮、衬套、家电 / 电动工具结构件。
3.高压高密度压制
      大压力压制,生坯密度高,烧结后强度、硬度、耐磨性显著提升。
      用途:受力较大的汽配零件、高强度齿轮、耐磨件。
四、按后续状态区分:预压 + 终压(两段压制)
      很多精密件会采用预压→排气→终压工艺,属于模压内部工序:
      预压:轻度加压,排出粉末间隙空气,避免高压时气孔、分层、鼓泡;
      终压:给到设定额定压力,保压定型。
      适用:厚件、高密件、复杂截面、易分层开裂产品。
五、模压工艺 核心优缺点 & 适用边界(和 MIM、机加工对比)
模压整体优势
      模具成型,批量成本较低;
      工序短、产能大,适合百万级大批量;
      可稳定做出多孔结构(含油轴承独有优势)。
模压局限性
      只能做简单 / 中等复杂外形:通孔、台阶、圆柱、扁片;
      无法做深薄壁、复杂内腔、细小异形(这类改用 MIM 金属注射成形);
      零件高度越高,密度越难均匀,过高件不适合纯模压;
      无法做倒扣、侧孔、复杂曲面。

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