机械粉末成型压机国内外研究现状综述

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美国、日本、瑞士、德国等发达国家的粉末压机制造业发展的早，我国机械式压机行业落后于这些国家四十几年。目前欧洲生产可加工形状结构复杂零件粉末成型压机的最有实力的几家厂商分别为 SMS Meer，Dorst，Komage 和 Osterwalder[5]。如今欧美粉末冶金压力机已普遍采用电动伺服粉末压机，部分新型的粉末成型压机设计不采用模架，取而代之的是可高速定位、自动装卸模具的压制模具库，其定位精度在 0.002mm 以下[6]。70131

粉末冶金成形压机的驱动原理主要有两种：机械式与液压式，在有的情况下，采用的是二者的混合系统，也就是混合式。目前，对于几何形状简单的结构零件与密度较低的零件，一般仍在使用传统的机械式压机。而对于密度较高、形状复杂的粉末冶金结构零件，大多数厂商已采用具有多层板模架的粉末成形压机。对于压制力吨位较小者，一般采用机械-液压混合式 CNC 压机，而对于压制力吨位较大者，则使用液压式数控压机[7]。

长期以来，机械式成形压机由于兼具耐用性、可靠性及经济性，在粉末冶金零件生产中得到了广泛应用。可是机械驱动受到压机运转稳定性与调节相互依存的制约，限制了当今粉末冶金零件所需要的柔性。论文网

由于液压式压机具有成形零件压坯精度高、可生产形状复杂零件以及不产生裂纹等优点，现已广泛应用于市场。此外还有部分压制吨位较小的液压式压机，粉末成型精密压机模架的模板数量仍将继续增多。目前投入大规模生产的定型模架都具有一定数量的模板，最近设计的压机模架的模板增加到了 4 层上模板与 5 层下模板[8]。

因为大容积油缸需要充满油而泵的效率有限加上阀的横截面积太小，导致了传统的液压主压头驱动过慢。再来看新兴的方面，伺服液压机位置定位轴与编码器适当配合使压机的轴向精度有了很大的突破，达到机械系统无法达到的程度。欧洲的 Komage 公司在 1990 年伦敦举行的世界粉末冶金会议上首次提出了用于成形多台面零件的，由机械主压头驱动的和在模架中附带有液压模板的粉末成形压机。从那以来，混合式压机因其既拥有机械式压机的高生产效率，下模冲功能又拥有可靠牢固的液压多层模板模架的可重复的、高精密度模冲升程。所以业内普遍认为认为混合式压机不失为一个良好的解决办法[9]。

经过十多年的快速发展，我国的机械粉末成型压机以及整形压机拥有了一定的产业规模和群体效益，同时产品的设计制造水平、质量与可靠性、工艺水平等可以达到行业内同一档次产品的要求，拥有一定的市场竞争力以及市场占有率[10]。现在拥有机械式干粉成型压机、

快速压机、整型压机、旋转压机、HVC 高速压机、数控压机等多种产品种类，压制吨位系列从 1 吨到 800 吨不等。粉末成形压机的机械结构形式主要有偏心滑块式、曲柄连杆式和偏心肘杆式。大多数国外生产的先进压机，国内基本上都有类似替代产品型号。整体技术水平可达先进国家二十世纪九十年代或二十一世纪初的总体制造水平，特别是精整型压力机影像定位测量控制系统、双向脱模技术、高密度压制技术、伺服仿形技术、专用多关节机器人压机技术、浮动精密整型技术和运动浮点控制技术等都接近甚至达到目前全球压机行业的先进技术水平，以上技术现在能成功地运用在粉末制品零件压制中使用[11-13]。

虽然经过了十几年的快速发展，但我国的粉末成形压机与国际先进水平相比还存在不小的距离，差距主要体现在：数控控制水平、精度等级、压机的稳定性可靠性和耐用度以及由于国内制造业整体水平不高所带来的热处理材质等方面的落差。除此之外，我们在装配精度、细节处理、工业设计等方面的劣势在短期内将无法填补 [14-16]。