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陶瓷球坯模压成形模具的优化设计

2016-07-30贾书波李国斌贾峻王志伟薛孝乐

轴承 2016年11期

贾书波,李国斌,贾峻,王志伟,薛孝乐

(中国兵器工业第五二研究所烟台分所,山东 烟台 264003)

轴承作为机械基础件,随着陶瓷新材料技术的发展,陶瓷轴承以其耐磨、耐热、抗腐蚀等优异特性,在航空航天、军工和民用高精密装备领域得到了越来越多的应用[1]。

陶瓷球、尤其优质陶瓷球是制造高档陶瓷轴承的关键零件,陶瓷球制备环节多、工艺复杂、质量要求高,其中陶瓷球坯的成形是陶瓷球制备的基础和首要环节,球坯的质量直接影响着后续修形、精研环节的工作量,进而决定了陶瓷球的质量、性能及成本。因此,优化陶瓷球坯制备工艺,压制出质量好、品质优、球形精度高的球坯是制备高品质陶瓷球的关键[2]。

陶瓷球坯的成形主要有2种方式:一种是采用冷等静压设备应用软质橡胶模具压制成形,冷等静压成形的球坯质量好、力学性能指标高,但存在生产效率低、制备成本高、不易实现自动化生产的缺点,适合于对陶瓷球性能和质量要求较高、陶瓷球尺寸较大和小批量生产的场合;另一种是采用液压或机械式压机设备应用钢质模具压制成形,压制的球坯质量不如用冷等静压成形好,但具有生产效率高、制备成本低、容易实现自动化生产的优点,适用于对陶瓷球质量要求不太高、陶瓷球尺寸较小(≤20 mm)和大批量生产的场合。

关于模压陶瓷球坯修形加工方面的研究较多[3-5],而有关模压制备工艺及模具设计方面的文献不多。因此,针对实际生产中应用液压或机械式压机设备,采用模压方式压制小尺寸陶瓷球坯的工况,分析现有制备工艺存在的不足,对模压制备工艺配套的压制模具的优化设计进行探讨。……

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