粉末冶金压制模具设计
模具设计的基本要求不但应使模具具有较长的使用寿命，压制的产品还要具有较好的质量稳定性。为了延长模具的使用寿命，必须想办法来减少工作过程中磨损的发生。模具材料方面，由于工具钢的硬度较低，因此用工具钢加工出来的模具使用寿命比较短，在大规模批量生产过程中，采用硬度较高的金属陶瓷硬质合金材料制造的模具可使模具的使用寿命得到大幅度提升。
制造净成型的零部件产品是粉末冶金技术的重要特点，因而，为了获得符合技术要求的粉末冶金制品，就必须严格控制模具的结构和尺寸精度。再考虑到压制压力受到模具形状结构和模具材料限制的同时，还必须注意模冲的下压量、行程以及产品结构控制和模具表面粗糙度等问题。
在设计具有复杂动作的模具时，必须考虑到所压制粉末的特性以及所制备产品的结构要求，设计模具时还可以加入一些特殊的动作设计，如采用过量装填工艺，在上模冲进入模腔之前排除多余的粉料，这样可以获得性能较好的压坯，这种方法特别适用于用流动性较差的粉末压制小型零件的生产。与此相反，粉料的欠量装填工艺，可以用于具有结构复杂和易损上模冲的压制工艺中，欠量装填工艺可使外侧的模冲（特别是壁薄模冲）因得到模腔内壁的支撑而不易损坏。
通常，当粉末压坯具有较为复杂的形状结构时，如多台阶结构压坯或沿压制方向的厚度较大的压坯，为了满足压坯外形尺寸的要求，必须独立控制模冲的各个动作行程。例如，就下图给出的双台阶压坯来说，如果下模冲设计为整体结构，会引起两个台阶部分的粉末分别承受不同的下压量，从而导致压坯密度的不均匀分布。
压坯的密度p1与松装密度p2、填充高度h1以及下压量h2密切相关，具体关系为：p1＝p2h1/h2；下压量也可用填充高度h1与高度变量h3之差来表示，即：h2=h1-h3.下压量的大小随着上下模冲之间的距离的变化而变化，因而可以得到压坯密度与上下模冲空间位置变化之间的简单关系，即：p1=（p2*h1）/（h1-h3）。
如上图所述，模腔内的两个台阶部分具有不同的高度，由于下模冲是整体结构件，对于两部分来说，模冲的冲程和h3值是一样的，因而造成高低台阶两部分的压制密度不一致，矮台阶部分的密度明显高于高台阶部分的密度。如果将下模冲设计为分体结构，配合左右下模冲的独立控制运动就可以为高低两个台阶部分提供同样的压缩比，从而使压坯获得较为均匀一致的密度分布。
双台阶结构的齿轮总结
合理而实用的压制工艺设计和模具设计工作需要工程技术人员具有较为丰富的经验和坚实的理论基础。在设计过程中，必须详细了解各种粉末的性能、产品的性能以及产品的尺寸公差要求。优质的模具不仅要求其具有较高的寿命、较低的磨损量，而且还需要具备在满足尺寸精度要求下可以在较高的压制压力（有时高达Mpa）下工作，因而，在压制工艺设计中，对模具设计的要求是非常高的。
浙江孚菱机械有限公司，原杭州萧山石牛山粉末冶金厂，是一家专业生产制造铁基粉末冶金零部件的科技型制造企业。工厂地址位于浙江省诸暨市，占地面积20亩，有成套的粉末冶金压制、烧结、后加工、表面处理生产线。产品生产过程质量控制均有科学的保证与检测，通过了IATF-汽车行业质量体系认证。
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