目录 1
第一章 粉末冶金工艺及制品简介 1
第一节 粉末冶金概述 1
第二节 粉末冶金零件的制造工艺过程 2
一、金属粉末 2
二、传统粉末冶金零件制造工艺 5
三、金属注射成形（MIM） 9
四、粉末锻造 10
五、温压工艺 12
六、传统粉末冶金工艺、金属注射成形和粉末锻造几种工艺之间的比较 12
第三节 粉末冶金零件制造工艺与常见金属成形工艺的比较 13
一、粉末冶金工艺和铸造工艺相比 13
二、粉末冶金工艺和热模锻及板料冲裁工艺相比 14
三、粉末冶金工艺和切削加工相比 15
第二章 粉末冶金压坯设计 17
第一节 粉末冶金制品的材料和密度的选择 18
一、烧结金属含油轴承 18
二、铁基结构零件材料（烧结钢和烧结不锈钢） 22
三、有色金属烧结材料 32
四、磁性材料及电工合金 36
五、金属注射成形（MIM）零件材料简介 41
第二节 压坯密度分布 43
一、压坯的密度分布 43
二、压坯的壁厚与密度分布 44
三、用凸凹状模冲成形压坯的密度分布 45
第三节 粉末冶金压坯形状的确定 45
一、压坯形状分类 45
二、压坯形状设计 46
三、对一些特殊形状设计的说明 53
四、利用组合成形法简化压坯的复杂形状 56
五、压坯尺寸限制 58
六、金属注射成形（MIM）零件成形坯形状设计简介 59
第四节 压坯尺寸精度和位置精度的确定 63
一、压坯的尺寸精度 63
二、压坯的位置精度 65
三、烧结制品表面粗糙度 66
四、烧结齿轮的尺寸精度、位置精度和表面粗糙度 67
第三章 粉末冶金模具设计基本原理 69
第一节 模架和模具的基本构造与动作 69
一、模架和模具的基本构造 69
二、模架和模具的基本动作 69
第二节 压制过程和精整过程中力的分析 70
一、压制压力 70
二、侧压力和剩余侧压力 71
三、脱模压力 73
四、精整压力 74
五、压力中心 76
第三节 等高（无台阶面）压坯密度分布与压制方式的关系 78
一、压坯密度分布规律 78
二、无台阶面柱状实体类压坯的压制方式与密度分布 80
三、带孔无台阶面柱体类压坯的压制方式与密度分布 84
四、压制方式的选择 89
第四节 不等高（轴向带台阶面）压坯成形模的设计原理 92
一、粉末充填系数相同或相近 92
二、压缩比相同或相近 93
三、压制速率相同 94
第五节 组合模具设计原理 94
一、多台阶面压坯的组合模冲设计 94
二、斜面压坯的组合模冲设计 96
三、曲面压坯的组合模具设计 97
四、斜齿轮压坯的压模设计 98
第六节 粉末冶金模具尺寸设计原则 99
一、决定模具尺寸的步骤 99
二、模具变形量 100
第四章 粉末成形设备及其模架 103
第一节 粉末成形设备基本要求及选择依据 103
一、基本要求 103
二、选择依据 104
第二节 粉末成形设备规格及技术参数 106
一、国内常见粉末成形压机规格及技术参数 106
二、国外常见的粉末成形压机规格及技术参数 117
第三节 普通可倾式压力机（冲床）自动化改造 124
一、凸轮机构 124
二、拉杆（钩）机构 130
三、送粉机构 133
第四节 常见粉末冶金成形模架 136
一、粉末成形模架基本类型 136
二、普通压机用的成形模架 137
三、专用粉末成形机用成形模架 140
四、精整模架示例 145
第五章 成形模具结构设计 148
第一节 压坯形状分类及补偿装粉 148
一、压坯形状分类 149
二、补偿装粉 151
第二节 成形模具结构方案 155
一、成形模具结构基本方案 155
二、特殊动作的成形模具结构方案 163
一、阴模的连接 166
第三节 成形模具主要零件连接方式 166
二、上模冲的连接 168
三、下模冲的连接 169
四、芯棒的连接 170
五、导柱与模板的连接 171
第四节 浮动结构 172
一、弹簧浮动 172
二、气压浮动 179
三、液压浮动 182
第五节 辅助机构 183
一、脱模复位结构 183
二、调节装粉结构 185
第六章 精整模具结构设计 188
第一节 精整方式的选择 188
第二节 精整模具结构基本方案示例 190
第三节 送料机构 194
一、装料机构（料斗） 194
二、贮料机构（料仓） 198
三、供料机构 201
第七章 模具结构示例 207
第一节 成形模具结构示例 207
一、Ⅰ类零件压坯的成形模具 207
二、Ⅱ类零件压坯的成形模具 215
三、Ⅲ类零件压坯的成形模具 225
四、Ⅳ类零件压坯的成形模具 239
五、Ⅴ类零件压坯的成形模具 247
六、特殊形状类零件压坯的成形模具 253
第二节 精整模具结构示例 273
一、通过式精整模具 273
二、全精整式精整模 275
第八章 模具零件的设计 288
第一节 模具主要零件设计 288
一、对模具主要零件的一般要求 288
二、成形阴模的形式及技术要求 289
三、成形芯棒形式及技术要求 291
四、成形模冲和精整模冲形式及技术要求 291
五、精整阴模形式及技术要求 295
六、精整芯棒形式及技术要求 297
第二节 辅助零件的设计 298
一、辅助零件的结构形式和技术要求 298
二、斜楔机构的形式及其设计 304
三、模板形式及其计算 313
一、模板类零件 317
第三节 模具零件的通用化 317
二、导柱、导套类零件 322
三、压盖、压垫类零件 324
第九章 模具主要零件的尺寸计算 327
第一节 尺寸计算方法 327
一、径向尺寸的计算 327
二、轴向尺寸的计算 330
第二节 与模具设计有关的工艺参数 332
一、金属粉末的松装密度及其影响因素 332
二、压坯的回弹率及其影响因素 333
三、烧结收缩率及其影响因素 334
四、精整余量和回弹量及其影响因素 335
五、复压装模间隙和压下率 336
第三节 阴模与模套的强度和刚度计算 337
一、强度计算 337
二、刚性计算 348
第四节 模具设计实例 353
一、气门导管零件模具设计示例 353
三、阴模壁厚推荐数据 353
二、活塞零件模具设计示例 357
三、齿轮零件模具设计示例 360
四、连杆零件（无需精整）模具设计示例 364
五、同步器齿毂零件的模具设计示例 366
第十章 粉末冶金模具的材料选择和制造 373
第一节 模具材料的选择和热处理 373
一、模具制造的一般要求 373
二、模具材料的选择 374
三、模具材料的热处理 376
一、模具主要零件的加工工艺流程 378
二、模具主要零件加工的关键工艺 378
第二节 模具主要零件制造 378
三、模具零件的典型加工工艺举例 386
第十一章 模具常见损伤和压坯缺陷分析 393
第一节 模具常见损坏的原因和改进措施 393
第二节 压坯裂纹的形成原因与对策 398
一、粉末混合料中润滑剂含量对裂纹形成的影响 398
二、模具设计、制造和安装对裂纹形成的影响 398
三、在压制过程中可能产生的压坯裂纹与缺陷及对策 399
第三节 粉末移送机构和模冲速度对压坯缺陷的影响 405
一、粉末移送机构对压坯缺陷的影响 405
二、模冲加压速度不当引发压坯中的裂纹 407
三、拉下式压机模架系统的设计 408
第十二章 粉末冶金模具计算机辅助设计／制造（CAD/CAM）技术简介 411
第一节 CAD/CAM技术简介 411
一、CAD/CAM基本概念 411
二、CAD/CAM系统硬件及软件 413
第二节 粉末冶金模具CAD/CAM系统简介 416
一、模具CAD/CAM系统的结构与功能 416
二、粉末冶金产品图形输入 418
三、根据产品工艺性进行压坯设计 419
四、结合工艺方案的选择进行成形 419
工艺参数计算 419
五、压机的选择 420
六、模具结构设计与优化 421
七、装配图的生成 422
八、图形的输出 422
九、CAD/CAM一体化 422
第十三章 金属注射成形（MIM）模具设计简介 423
一、金属注射料的特点 424
第一节 金属注射成形模具设计 424
二、金属注射成形模具的基本结构与形式 425
三、模具设计 427
第二节 带外侧凹制品的模具设计 446
一、瓣合模 446
二、侧向抽芯模具 452
第三节 带内侧凹制品的模具设计 453
第四节 金属注射成形模具的材料选择与设计实例 457
一、金属注射成形模具的材料选择 457
二、金属注射成形模具设计实例 458
附录 461
附录A 粉末冶金结构零件常用原、辅材料的标准与规格 461
一、铁粉 461
二、合金钢粉与不锈钢粉 463
三、铜粉 470
四、镍粉 472
五、石墨 473
六、润滑剂 473
七、精整用油及防锈油 474
附录B 铁基结构材料密度孔隙对照表和压缩比计算表 474
附录C 粉末冶金含油轴承与结构零件的ISO（国际标准化组织）技术标准介绍 475
一、粉末冶金轴承材料［ISO5755:2000(E)］ 477
二、用于粉末冶金结构零件的烧结铁、烧结碳钢和烧结铜钢［ISO5755:2000(E)) 478
三、用于粉末冶金结构零件的烧结合金钢［ISO5755:2000(E)］ 478
四、用于粉末冶金结构零件的铜熔渗烧结钢［ISO5755:2000(E)］ 485
五、用于粉末冶金结构零件的烧结不锈钢［ISO5755:2000(E)］ 485
六、用于粉末冶金结构零件的烧结铜合金［ISO5755:2000(E)］ 487
附录D 美国MPIF标准35“粉末冶金结构零件材料标准” 487
2000年版介绍 487
一、烧结铁与烧结碳钢 487
二、烧结铁铜合金和烧结铜钢 488
三、烧结铁镍合金和烧结镍钢 490
四、烧结低合金钢 491
五、烧结硬化钢 493
六、扩散合金化钢 494
七、烧结渗铜铁和烧结渗铜钢 495
八、烧结不锈钢—300系列合金 496
九、烧结不锈钢—400系列合金 498
十、烧结黄铜、烧结青铜及烧结锌白铜 499
附录E 模具制造常用工程数据与资料 500
一、常用模具材料技术标准 500
二、常用面积、体积的计算方法 508
三、表面粗糙度（GB1031—1995） 512
四、标准公差 519
参考文献 528