粉體材料成形模具設計課件

粉體材料成形模具設計粉體材料成形模具設計12第一章壓模設計基本要求和方法重點：壓模設計基本要求和程序步驟一、模壓成形過程

壓制燒結工藝（PM工藝）過程：混合料→裝入模具型腔→上下模沖沿單一軸向對粉末施壓，成形一定尺寸、形狀、密度、強度壓坯→壓坯從模具中脫出→燒結→整形→后處理→成品

2第一章壓模設計基本要求和方法重點：壓模設計基本要求和程序3涉及到的科學技術問題混合料的制備→材料科學模具設計加工→機械設計與制造工程模壓成形→粉末冶金工藝燒結→粉末冶金原理整形→壓力加工后處理→金屬熱處理、表面處理等3涉及到的科學技術問題混合料的制備→材料科學4Planetarycarrier,AmericaVehiclerotor,JapanExhaustsprockets,GermanSpiralbevelgear,PoriteDrivesprockets,Canada螺旋傘齒輪行星運動裝置機架車輛用轉子驅動鏈輪排氣裝置用鏈輪4Planetarycarrier,AmericaVeh5壓制模具示意圖5壓制模具示意圖6裝粉、壓制、脫模示意圖6裝粉、壓制、脫模示意圖7模壓三個基本過程：裝粉、壓制成形、脫模

裝粉裝粉有重量法、容量法，是將一定重量的粉末裝入模具型腔中裝粉精度會影響產品的尺寸精度、密度甚至可能導致缺陷的形成7模壓三個基本過程：裝粉、壓制成形、脫模裝粉8關鍵工藝問題：裝粉量精確計量和控制自動壓制中，粉末的穩(wěn)定灌裝決定裝粉量的精度，它與粉末流動性、松比穩(wěn)定、壓制模具、設備等有關，涉及粉末（造粒）形貌、特性、成形劑種類、粉末（造粒）粒度分布，有較強的工藝技巧8關鍵工藝問題：裝粉量精確計量和控制9壓制成形有定壓法和定程法二種控制方式粉末的受力、位移、形變是決定壓制致密化的根本因素，粉末應力應變響應特性、粉末形貌和表面狀態(tài)、成形劑種類、施加載荷的方式、模具等都對致密化產生影響9壓制成形10脫模有上模沖壓下脫出、下沖頭頂出脫模、陰模拉下脫出等方式壓坯脫模時受模壁摩擦力阻礙作用，脫模的生坯還產生彈性后效。上、下模沖有形位的還受沖頭形位的約束自動模的設計中脫模的方式是設計中考慮的重要因素之一10脫模11二、壓模設計的基本要求產品形狀、尺寸、精度，減少后加工產品密度、均勻性，保證內在質量生產經濟性和安全性（包括模具加工、使用便捷可靠）模具設計采用CAD，以便后續(xù)數據交換選標準件，實現模具標準化、通用化11二、壓模設計的基本要求產品形狀、尺寸、精度，減少后加工12三、壓模設計的基本方法和步驟1、收集相關資料，對零件進行全面技術、經濟可行性分析，為模具設計提供依據產品圖紙和技術要求。包括材質、性能、服役條件，幾何形狀特點、尺寸精度、表面狀態(tài)等產品批量、重量、價格、交貨期等商業(yè)信息12三、壓模設計的基本方法和步驟1、收集相關資料，對零件進行13生產方案：工藝流程、后處理、后加工等相關參數：粉末松比、流動性、壓縮性、成形性、壓坯密度、彈性后效、燒結收縮率、精整余量、機加工余量等壓機類型、模架結構等模具加工的相關信息形成交付產品技術要求、工程圖紙等文件13生產方案：工藝流程、后處理、后加工等142、確定產品精整/機加工方式、精整/機加工位置、精整量/機加工量形成產品燒結坯的技術要求、工程圖紙3、按產品技術要求確定粉末材料、壓制、燒結工藝，設計壓坯形成產品壓坯（生坯）技術要求、工程圖紙142、確定產品精整/機加工方式、精整/機加工位置、精整量/154、結合產品、壓機的特點設計模具結構，充分考慮裝粉、壓制、脫模繪制模具結構構思圖5、壓模結構確定后，對壓模零件的結構、尺寸進行強度校核與計算繪制裝配圖、零件圖，提出零件加工技術要求154、結合產品、壓機的特點設計模具結構，充分考慮裝粉、壓制16壓模設計的步驟16壓模設計的步驟17壓模設計分析示例---TV169齒輪17壓模設計分析示例---TV169齒輪18TV169齒輪技術、經濟性分析

TV169齒輪商業(yè)信息

此產品的需求量較大，要求每天15K保證客戶流水裝配線的需求。產品價格可適度承受后加工、后處理費用TV169齒輪性能要求此款產品為車載電視翻屏減速機構后級齒輪，可推斷齒輪的轉速較低、受力較大。反映到產品的材料性能要求：齒部強度較好，但齒輪精度要求不會特別高

18TV169齒輪技術、經濟性分析TV169齒輪商業(yè)信息19產品密度的選擇和均勻化要求產品HRC32說明要求調質熱處理，在這個硬度水平上要求齒部強度較好，實際也要求產品材料具有較好的韌性。因為齒輪受交變負載作用，有疲勞失效的傾向。參考標準手冊和經驗：FN0202-130HT材料產品的密度≥7.20g/cm3可滿足使用要求，特別是齒部密度要達到這個標準。這個密度也能達到鹽霧試驗要求19產品密度的選擇和均勻化要求20原料的選擇和粉末的工藝特性

FN0205-130HT材料要達產品的密度≥7.20g/cm3需-200目的預合金水霧化粉。這種粉壓制成形性、流動性一般，但由于裝粉腔（壓制面）較大，不需要對粉末作造粒處理。粉末的松比：3.20g/cm3壓制彈性后效0.35%燒結收縮率：99%(生坯放大系數1.01)壓坯的密度≥7.00g/cm320原料的選擇和粉末的工藝特性21產品的幾何形狀特點產品為較復雜壓制產品，屬上3/下4結構。由于工廠沒有此類壓機和模架，產品改為PM工藝+機加工完成，修改為上1（2）/下3結構，壓制產品見圖產品的表面狀態(tài)要求產品表面要求電鍍鎳，厚度0.002mm，配合位置的尺寸精度須考慮此因素21產品的幾何形狀特點22產品各尺寸的精度要求和特點產品的精度要求主要體現在中心扁孔配軸的精度和齒廓的精度。其它為減重、避空位，精度沒有高的要求。工程確定：精整齒廓和中心孔，PM產品齒廓按公稱尺寸控制，中心孔雙邊留0.05mm的整形余量22產品各尺寸的精度要求和特點2323242425第二章壓坯設計壓坯設計的依據（燒結）產品技術要求產品材質、原料粉末特性壓制成形工藝制造成本25第二章壓坯設計壓坯設計的依據26壓坯設計包括三方面：壓坯的幾何形狀、尺寸壓坯的尺寸精度、形位精度壓坯的密度/單重、密度均勻性26壓坯設計包括三方面：27一、壓坯設計前準備工作---零件分析

對產品（燒結產品）分析是壓坯、模具合理正確設計的基礎

產品服役條件、性能要求、材質零件幾何形狀特點、尺寸精度、表面狀態(tài)制造成本分析時要注意挖掘產品隱性要求和特點27一、壓坯設計前準備工作---零件分析對產品（燒281、零件使用要求、材質分析據零件使用、性能要求選擇材質粉末冶金標準材料體系中按使用要求選擇在熔鍛標準材料體系中按使用要求選擇，要注意粉冶材與熔鍛材的差異按特定使用條件要求配制。由于缺乏系統(tǒng)、長時間考核，這類材料的確定要慎重281、零件使用要求、材質分析據零件使用、性能要求選擇材質29常見的粉末冶金材料標準國際標準化組織ISO5755美國金屬粉末工業(yè)聯合會MPIF-35德國、日本粉末冶金材料標準行業(yè)粉末冶金材料標準29常見的粉末冶金材料標準30粉末冶金材料標準包括：材料化學成分配比主要力學性能、物理性能與性能相匹配的密度水平材料特點和應用領域30粉末冶金材料標準包括：31粉末冶金材料牌號的含義不同粉末冶金材料標準材料牌號的含義不同，一般而言材料牌號反映了材料的類別、主要成分、力學性能和熱處理狀態(tài)。

例如：MPIF-35中的FN-02-05-80HT31粉末冶金材料牌號的含義322、分析材質粉末特點、粉冶工藝性能粉末類型、形貌、粒度、松比、流動性粉末的成形性、壓縮性能和燒結性能3、密度和均勻性要求分析零件性能決定密度和密度分布控制要求密度與粉末原料的選擇有關密度均勻性對壓坯設計有較大影響322、分析材質粉末特點、粉冶工藝性能334、壓坯尺寸、形狀分析根據壓坯尺寸、形狀特點確定壓模結構和模壓成形工藝因壓模結構、模具零件強度、剛度等限制不適合模壓的產品，綜合考慮零件性能和成本，合理修改零件適合模壓成形334、壓坯尺寸、形狀分析345、零件精度分析零件精度：尺寸精度、形狀位置精度、表面粗糙度等。它體現在零件的技術要求中，本質上是零件的使用要求決定的，如配合、定位、相對運動等功能要求。分析零件的使用特點和精度要求，有利于有的放矢保證零件精度、控制制造成本345、零件精度分析356、壓制工藝和制造成本分析壓制工藝與原料粉末的特性、零件的要求、設備的條件等諸多因素有關了解不同工藝的成本差異、部分位置后加工處理的優(yōu)劣和成本區(qū)別356、壓制工藝和制造成本分析36二、壓坯幾何形狀設計滿足零件（力學、機械、功能）技術要求適于成形工藝（裝粉、壓制、脫模）模具加工、使用便捷發(fā)揮粉末冶金凈近成形優(yōu)勢，提高材料利用率，減少工藝成本36二、壓坯幾何形狀設計371、裝粉、壓坯密度均勻性

壓坯密度均勻是保證產品性能和防止缺陷的重要因素，按填充系數裝粉是實現壓坯密度均勻的前提條件阻礙裝粉的可能因素有：產品臺階過多容易造成壓坯密度不均勻長薄壁位置尖角、銳邊、窄縫、深孔371、裝粉、壓坯密度均勻性壓坯密度均勻是保證產品性38阻礙裝粉改善裝粉38阻礙裝粉改善裝粉392、壓坯脫模難易

能否脫模、脫模時是否容易產生缺陷，往往是制約模具設計的重要因素，在自動壓制模中尤為突出橫向孔、槽、螺紋等不能壓制成形，應考慮后續(xù)機加工長薄壁密度差異大尖角、銳邊、窄縫、深孔、深槽薄臺階、突臺、沉孔392、壓坯脫模難易能否脫模、脫模時是否容易產生缺陷，40阻礙脫模改善脫模40阻礙脫模改善脫模413、減少壓制成形難度、簡化模具結構

有些復雜零件無法壓制成形，可結合粉末冶金的工藝特點，部分形位后續(xù)加工完成或先分拆成形再組合成品常用的方法有：生坯組合的燒結收縮過盈法裝配組合釬焊法燒結后組合:過盈壓入法

413、減少壓制成形難度、簡化模具結構有些復雜零件無42不能直接壓出修改后可直接壓出42不能直接壓出修改后可43434444454、模具強度和使用壽命壓制模具工作壓力較大，局部位置零件有過壓的可能性。模具設計中要充分考慮模具零件的耐磨、強度、剛度。對深窄槽(脫模阻力大、磨損大)、小孔（芯桿失穩(wěn)）、倒角(沖頭刀口崩缺)，采取措施

454、模具強度和使用壽命46模沖尖角易損壞改善尖角受力46模沖尖角改善尖角47為便于分析總結規(guī)律，根據零件壓制水平截面形狀、大小沿壓制方向的變化，將零件分類：等截面（等高）零件；截面呈連續(xù)變化零件截面呈不連續(xù)變化（臺階）零件組合復雜零件47為便于分析總結規(guī)律，根據零件壓制水平截面形狀、大小沿壓制4848494950等高壓坯（無壓制臺階）：壓制水平截面形狀、大小沿壓制方向沒有變化的零件。模具由上/下沖桿、陰模、芯桿等構成不等高壓坯（有壓制臺階）：壓制水平截面形狀、大小沿壓制方向有變化的零件。須控制各臺階的裝粉高度、粉末壓縮率、壓制速度，成形過程比較復雜，模具復雜50等高壓坯（無壓制臺階）：壓制水平截面形狀、大小沿壓制方向515、零件局部位置常見形狀的處理凸臺高≤15%總高，可凹形模沖直接成形。需加大凸臺側面斜度、尖角盡可能園化凸緣寬度較小，可帶臺階陰模成形，但需加大凸緣側面脫模梢、底部尖角要園化壓制面溝槽深度低于20%壓坯總高，直接壓出。需溝槽上、下角園化、脫模梢加大515、零件局部位置常見形狀的處理凸臺高≤15%總高，可凹形52盲孔：面積≤20%壓坯總面積、深度≤25%總高，可以直接模沖壓出。需修正加大孔側面脫模梢、底部尖角要園化；園、倒角。A.尖角處更改為寬0.2~0.3的小平臺；B.園曲率半徑增長率大、角度減少字母、數字、LOGO等可直接壓制成形，也可燒結后整形壓出52盲孔：面積≤20%壓坯總面積、深度≤25%總高，可以直接5353545455555656575758三、壓坯精度的設計

精度設計是壓坯設計重要內容之一。壓坯精度設計既要考慮產品的精度（尺寸和形位），也要考慮壓坯內在質量（密度和均勻性）對精度的影響和粉末冶金工藝能達到的水平，以及生產的便捷性、經濟性、安全性等綜合因素58三、壓坯精度的設計精度設計是壓坯設計重要內容之一。59壓坯的彈性后效粉末原料類型、化學成分、雜質、形貌、粒度、粒度組成等壓坯密度的均勻性燒結工藝后續(xù)處理1、影響壓坯精度的因素：59壓坯的彈性后效1、影響壓坯精度的因素：602、粉末冶金壓坯精度的特點：等高產品精度高于不等高產品的精度，或者二維復雜產品的精度高于三維復雜產品精度壓坯徑向的精度高于軸向的精度；個別尺寸的精度提高相對容易，全部尺寸精度要求高控制相當困難

602、粉末冶金壓坯精度的特點：613、提高粉末冶金產品精度的方法簡化壓坯有利于保證產品精度要求適當降低性能（密度）要求，有利于保證產品精度要求后續(xù)精整形后續(xù)機械加工

613、提高粉末冶金產品精度的方法62

粉末冶金產品由于影響精度的因素較多，部分因素精確可控難度大。一般來說粉末冶金產品目前仍屬于中、低精度類型產品，過高的精度要求工藝實現難度大，成本上也不經濟高精度粉末冶金產品生產的發(fā)展趨勢是：粉末冶金工藝與CNC加工相結合62粉末冶金產品由于影響精度的因素較多，部分因素精確可634.壓坯精度的界定的一般原則壓坯精度高于燒結產品0.5~1精度等級模具精度高于壓坯產品0.5~1精度等級634.壓坯精度的界定的一般原則64四、壓坯密度與單重的確定

壓制密度與單重是壓坯設計不可缺少的內容之一，是壓坯質量控制的重要參數密度與單重是相關聯的

W壓坯=ρ壓坯V壓坯

W燒坯=ρ燒坯V燒坯

W燒坯=KW壓坯K與成形劑的添加量、原料可還原物量有關

64四、壓坯密度與單重的確定壓制密度與單重是壓坯設計不65幾個相關概念彈性后效e=(L壓坯-L模具)/L壓坯*100%燒結（線性）收縮率S=(L壓坯-L燒坯)/L壓坯*100%模具放大（線性）系數LSF=L壓坯/L燒坯孔隙度θ=（1-ρ相對）*100%=（1-ρ燒坯/ρ理論）*100%65幾個相關概念彈性后效66假設：產品為長方體燒結收縮是各向同性Kρ壓坯V壓坯=ρ燒坯V燒坯ρ壓坯=ρ燒坯V燒坯/V壓坯K=ρ燒坯/LSF3KLSF（線性放大系數）=L壓坯/L燒坯

=(ρ壓坯/Kρ燒坯

)1/3=1/(1-S)燒結產品與壓坯的轉換66假設：燒結產品與壓坯的轉換67從燒結產品轉換成壓坯注意的幾個問題：考慮燒結收縮的不均勻性，主要是重力影響考慮模具零件的使用磨損考慮壓制的壓后效應考慮坯尺寸的配合要求（主要是軸、孔）67從燒結產品轉換成壓坯注意的幾個問題：68確定壓坯密度的主要因素：產品要求密度燒結收縮率產品的幾何形狀和復雜程度產品的精度要求68確定壓坯密度的主要因素：粉體材料成形模具設計粉體材料成形模具設計6970第一章壓模設計基本要求和方法重點：壓模設計基本要求和程序步驟一、模壓成形過程

壓制燒結工藝（PM工藝）過程：混合料→裝入模具型腔→上下模沖沿單一軸向對粉末施壓，成形一定尺寸、形狀、密度、強度壓坯→壓坯從模具中脫出→燒結→整形→后處理→成品

2第一章壓模設計基本要求和方法重點：壓模設計基本要求和程序71涉及到的科學技術問題混合料的制備→材料科學模具設計加工→機械設計與制造工程模壓成形→粉末冶金工藝燒結→粉末冶金原理整形→壓力加工后處理→金屬熱處理、表面處理等3涉及到的科學技術問題混合料的制備→材料科學72Planetarycarrier,AmericaVehiclerotor,JapanExhaustsprockets,GermanSpiralbevelgear,PoriteDrivesprockets,Canada螺旋傘齒輪行星運動裝置機架車輛用轉子驅動鏈輪排氣裝置用鏈輪4Planetarycarrier,AmericaVeh73壓制模具示意圖5壓制模具示意圖74裝粉、壓制、脫模示意圖6裝粉、壓制、脫模示意圖75模壓三個基本過程：裝粉、壓制成形、脫模

裝粉裝粉有重量法、容量法，是將一定重量的粉末裝入模具型腔中裝粉精度會影響產品的尺寸精度、密度甚至可能導致缺陷的形成7模壓三個基本過程：裝粉、壓制成形、脫模裝粉76關鍵工藝問題：裝粉量精確計量和控制自動壓制中，粉末的穩(wěn)定灌裝決定裝粉量的精度，它與粉末流動性、松比穩(wěn)定、壓制模具、設備等有關，涉及粉末（造粒）形貌、特性、成形劑種類、粉末（造粒）粒度分布，有較強的工藝技巧8關鍵工藝問題：裝粉量精確計量和控制77壓制成形有定壓法和定程法二種控制方式粉末的受力、位移、形變是決定壓制致密化的根本因素，粉末應力應變響應特性、粉末形貌和表面狀態(tài)、成形劑種類、施加載荷的方式、模具等都對致密化產生影響9壓制成形78脫模有上模沖壓下脫出、下沖頭頂出脫模、陰模拉下脫出等方式壓坯脫模時受模壁摩擦力阻礙作用，脫模的生坯還產生彈性后效。上、下模沖有形位的還受沖頭形位的約束自動模的設計中脫模的方式是設計中考慮的重要因素之一10脫模79二、壓模設計的基本要求產品形狀、尺寸、精度，減少后加工產品密度、均勻性，保證內在質量生產經濟性和安全性（包括模具加工、使用便捷可靠）模具設計采用CAD，以便后續(xù)數據交換選標準件，實現模具標準化、通用化11二、壓模設計的基本要求產品形狀、尺寸、精度，減少后加工80三、壓模設計的基本方法和步驟1、收集相關資料，對零件進行全面技術、經濟可行性分析，為模具設計提供依據產品圖紙和技術要求。包括材質、性能、服役條件，幾何形狀特點、尺寸精度、表面狀態(tài)等產品批量、重量、價格、交貨期等商業(yè)信息12三、壓模設計的基本方法和步驟1、收集相關資料，對零件進行81生產方案：工藝流程、后處理、后加工等相關參數：粉末松比、流動性、壓縮性、成形性、壓坯密度、彈性后效、燒結收縮率、精整余量、機加工余量等壓機類型、模架結構等模具加工的相關信息形成交付產品技術要求、工程圖紙等文件13生產方案：工藝流程、后處理、后加工等822、確定產品精整/機加工方式、精整/機加工位置、精整量/機加工量形成產品燒結坯的技術要求、工程圖紙3、按產品技術要求確定粉末材料、壓制、燒結工藝，設計壓坯形成產品壓坯（生坯）技術要求、工程圖紙142、確定產品精整/機加工方式、精整/機加工位置、精整量/834、結合產品、壓機的特點設計模具結構，充分考慮裝粉、壓制、脫模繪制模具結構構思圖5、壓模結構確定后，對壓模零件的結構、尺寸進行強度校核與計算繪制裝配圖、零件圖，提出零件加工技術要求154、結合產品、壓機的特點設計模具結構，充分考慮裝粉、壓制84壓模設計的步驟16壓模設計的步驟85壓模設計分析示例---TV169齒輪17壓模設計分析示例---TV169齒輪86TV169齒輪技術、經濟性分析

TV169齒輪商業(yè)信息

此產品的需求量較大，要求每天15K保證客戶流水裝配線的需求。產品價格可適度承受后加工、后處理費用TV169齒輪性能要求此款產品為車載電視翻屏減速機構后級齒輪，可推斷齒輪的轉速較低、受力較大。反映到產品的材料性能要求：齒部強度較好，但齒輪精度要求不會特別高

18TV169齒輪技術、經濟性分析TV169齒輪商業(yè)信息87產品密度的選擇和均勻化要求產品HRC32說明要求調質熱處理，在這個硬度水平上要求齒部強度較好，實際也要求產品材料具有較好的韌性。因為齒輪受交變負載作用，有疲勞失效的傾向。參考標準手冊和經驗：FN0202-130HT材料產品的密度≥7.20g/cm3可滿足使用要求，特別是齒部密度要達到這個標準。這個密度也能達到鹽霧試驗要求19產品密度的選擇和均勻化要求88原料的選擇和粉末的工藝特性

FN0205-130HT材料要達產品的密度≥7.20g/cm3需-200目的預合金水霧化粉。這種粉壓制成形性、流動性一般，但由于裝粉腔（壓制面）較大，不需要對粉末作造粒處理。粉末的松比：3.20g/cm3壓制彈性后效0.35%燒結收縮率：99%(生坯放大系數1.01)壓坯的密度≥7.00g/cm320原料的選擇和粉末的工藝特性89產品的幾何形狀特點產品為較復雜壓制產品，屬上3/下4結構。由于工廠沒有此類壓機和模架，產品改為PM工藝+機加工完成，修改為上1（2）/下3結構，壓制產品見圖產品的表面狀態(tài)要求產品表面要求電鍍鎳，厚度0.002mm，配合位置的尺寸精度須考慮此因素21產品的幾何形狀特點90產品各尺寸的精度要求和特點產品的精度要求主要體現在中心扁孔配軸的精度和齒廓的精度。其它為減重、避空位，精度沒有高的要求。工程確定：精整齒廓和中心孔，PM產品齒廓按公稱尺寸控制，中心孔雙邊留0.05mm的整形余量22產品各尺寸的精度要求和特點9123922493第二章壓坯設計壓坯設計的依據（燒結）產品技術要求產品材質、原料粉末特性壓制成形工藝制造成本25第二章壓坯設計壓坯設計的依據94壓坯設計包括三方面：壓坯的幾何形狀、尺寸壓坯的尺寸精度、形位精度壓坯的密度/單重、密度均勻性26壓坯設計包括三方面：95一、壓坯設計前準備工作---零件分析

對產品（燒結產品）分析是壓坯、模具合理正確設計的基礎

產品服役條件、性能要求、材質零件幾何形狀特點、尺寸精度、表面狀態(tài)制造成本分析時要注意挖掘產品隱性要求和特點27一、壓坯設計前準備工作---零件分析對產品（燒961、零件使用要求、材質分析據零件使用、性能要求選擇材質粉末冶金標準材料體系中按使用要求選擇在熔鍛標準材料體系中按使用要求選擇，要注意粉冶材與熔鍛材的差異按特定使用條件要求配制。由于缺乏系統(tǒng)、長時間考核，這類材料的確定要慎重281、零件使用要求、材質分析據零件使用、性能要求選擇材質97常見的粉末冶金材料標準國際標準化組織ISO5755美國金屬粉末工業(yè)聯合會MPIF-35德國、日本粉末冶金材料標準行業(yè)粉末冶金材料標準29常見的粉末冶金材料標準98粉末冶金材料標準包括：材料化學成分配比主要力學性能、物理性能與性能相匹配的密度水平材料特點和應用領域30粉末冶金材料標準包括：99粉末冶金材料牌號的含義不同粉末冶金材料標準材料牌號的含義不同，一般而言材料牌號反映了材料的類別、主要成分、力學性能和熱處理狀態(tài)。

例如：MPIF-35中的FN-02-05-80HT31粉末冶金材料牌號的含義1002、分析材質粉末特點、粉冶工藝性能粉末類型、形貌、粒度、松比、流動性粉末的成形性、壓縮性能和燒結性能3、密度和均勻性要求分析零件性能決定密度和密度分布控制要求密度與粉末原料的選擇有關密度均勻性對壓坯設計有較大影響322、分析材質粉末特點、粉冶工藝性能1014、壓坯尺寸、形狀分析根據壓坯尺寸、形狀特點確定壓模結構和模壓成形工藝因壓模結構、模具零件強度、剛度等限制不適合模壓的產品，綜合考慮零件性能和成本，合理修改零件適合模壓成形334、壓坯尺寸、形狀分析1025、零件精度分析零件精度：尺寸精度、形狀位置精度、表面粗糙度等。它體現在零件的技術要求中，本質上是零件的使用要求決定的，如配合、定位、相對運動等功能要求。分析零件的使用特點和精度要求，有利于有的放矢保證零件精度、控制制造成本345、零件精度分析1036、壓制工藝和制造成本分析壓制工藝與原料粉末的特性、零件的要求、設備的條件等諸多因素有關了解不同工藝的成本差異、部分位置后加工處理的優(yōu)劣和成本區(qū)別356、壓制工藝和制造成本分析104二、壓坯幾何形狀設計滿足零件（力學、機械、功能）技術要求適于成形工藝（裝粉、壓制、脫模）模具加工、使用便捷發(fā)揮粉末冶金凈近成形優(yōu)勢，提高材料利用率，減少工藝成本36二、壓坯幾何形狀設計1051、裝粉、壓坯密度均勻性

壓坯密度均勻是保證產品性能和防止缺陷的重要因素，按填充系數裝粉是實現壓坯密度均勻的前提條件阻礙裝粉的可能因素有：產品臺階過多容易造成壓坯密度不均勻長薄壁位置尖角、銳邊、窄縫、深孔371、裝粉、壓坯密度均勻性壓坯密度均勻是保證產品性106阻礙裝粉改善裝粉38阻礙裝粉改善裝粉1072、壓坯脫模難易

能否脫模、脫模時是否容易產生缺陷，往往是制約模具設計的重要因素，在自動壓制模中尤為突出橫向孔、槽、螺紋等不能壓制成形，應考慮后續(xù)機加工長薄壁密度差異大尖角、銳邊、窄縫、深孔、深槽薄臺階、突臺、沉孔392、壓坯脫模難易能否脫模、脫模時是否容易產生缺陷，108阻礙脫模改善脫模40阻礙脫模改善脫模1093、減少壓制成形難度、簡化模具結構

有些復雜零件無法壓制成形，可結合粉末冶金的工藝特點，部分形位后續(xù)加工完成或先分拆成形再組合成品常用的方法有：生坯組合的燒結收縮過盈法裝配組合釬焊法燒結后組合:過盈壓入法

413、減少壓制成形難度、簡化模具結構有些復雜零件無110不能直接壓出修改后可直接壓出42不能直接壓出修改后可11143112441134、模具強度和使用壽命壓制模具工作壓力較大，局部位置零件有過壓的可能性。模具設計中要充分考慮模具零件的耐磨、強度、剛度。對深窄槽(脫模阻力大、磨損大)、小孔（芯桿失穩(wěn)）、倒角(沖頭刀口崩缺)，采取措施

454、模具強度和使用壽命114模沖尖角易損壞改善尖角受力46模沖尖角改善尖角115為便于分析總結規(guī)律，根據零件壓制水平截面形狀、大小沿壓制方向的變化，將零件分類：等截面（等高）零件；截面呈連續(xù)變化零件截面呈不連續(xù)變化（臺階）零件組合復雜零件47為便于分析總結規(guī)律，根據零件壓制水平截面形狀、大小沿壓制1164811749118等高壓坯（無壓制臺階）：壓制水平截面形狀、大小沿壓制方向沒有變化的零件。模具由上/下沖桿、陰模、芯桿等構成不等高壓坯（有壓制臺階）：壓制水平截面形狀、大小沿壓制方向有變化的零件。須控制各臺階的裝粉高度、粉末壓縮率、壓制速度，成形過程比較復雜，模具復雜50等高壓坯（無壓制臺階）：壓制水平截面形狀、大小沿壓制方向1195、零件局部位置常見形狀的處理凸臺高≤15%總高，可凹形模沖直接成形。需加大凸臺側面斜度、尖角盡可能園化凸緣寬度較小，可帶臺階陰模成形，但需加大凸緣側面脫模梢、底部尖角要園化壓制面溝槽深度低于20%壓坯總高，直接壓出。需溝槽上、下角園化、脫模梢加大515、零件局部位置常見形狀的處理凸臺高≤15%總高，可凹形120盲孔：面積≤20%壓坯總面積、深度≤25%總高，可以直接模沖壓出。需修正加大孔側面脫模梢、底部尖角要園化；園、倒角。A.尖角處更改為寬0.2~0.3的小平臺；B.園曲率半徑增長率大、角度減少字母、數字、LOGO等可直接壓制成形，也可燒結后整形壓出52盲孔：面積≤20%壓坯總面積、深度≤25%總高，可以直接1215312254123551245612557126三、壓坯精度的設計

精度設計是壓坯設計重要內容之一。壓坯精度設計既要考慮產品的精度（尺寸和形位），也要考慮壓坯內在質量（密度和均勻性）對精度的影響和粉末冶金工藝能達到的水平，以及生產的便捷性、經濟