3）高性能的润滑剂
精冲过程中金属材料在三向受压的条件下进行塑性剪切，模具刀口承受瞬时高温高压。在这种条件下新生的剪切面和模具工作表面之间会发生强烈的干摩擦、容易引起“焊合”和附着磨损，必须采用润滑别，形成一种耐压耐温的坚韧润滑薄膜附着在金属表面上，将新生的剪切面和模具工作表面隔开，借以改善材料与模具间的润滑条件减少摩擦，散发热量从而达到提高模具寿命改善剪切面质量的目的。 4）高精度的设备
精冲压力机是为完成桔冲工艺的专用压力机，它能同时提供冲裁力、压边力和反压力，滑块有很高的导向精度利刚度，滑块行程速度的变化满足快速闭合、慢速冲裁和快速回程的要求，冲裁速度可以调节，有可靠的模具保护装置及其他自动检测和安全装置，实现单机自动生产。
三、粉末锻造成形工艺 3.1粉末锻造成形技术原理
粉末锻造是将传统的粉末冶金和精密锻造相结合发展起来的一种少无切削的近净成形加工工艺。 与传统锻造不同。
传统锻造工艺在带飞边槽的开式锻模中经多次锻打成形锻件,利用飞边槽容纳锻造过程中溢出的余料,同时也产生了原材料浪费、锻模拔模斜度较大、锻件表面精度差等缺点。粉末锻造以粉末为原料,采用粉末冶金方法先制取一定形状和尺寸的多孔预成形坯,简称预型件,经过在保护气氛下烧结和加热到热加工温度,为节省能耗,有时将烧结和锻前加热结合为一个工序,很快转移到闭式锻模中一次锻压成形
与致密材料不同,含有孔隙的粉末烧结材料在发生塑性变形的同时伴随着体积压缩致密化,仅质 量保持不变。烧结体的锻造过程包括烧结体的镦粗和锻件充满型腔后的复压两个过程。烧结体在镦粗过程中发生宏观塑性变形,金属横向流动,近圆形孔洞在剪切流动应力和静水压应力共同作用下沿金属流动方向拉长、压扁,孔洞表面的氧化膜和夹杂物被破坏。锻件充满型腔后的复压过程又将残留的少量细小孔洞进一步压合,使粉末锻件达到与铸锻钢材相当的最佳致密效果
3.2粉末锻造成形工艺过程
粉末锻造成形的工艺过程可归纳为：文墨只去→模压成型→型坯烧结→锻前加热→锻造→后续处理
3.2.1粉末制取
粉末原材料对粉末冶金锻件性能有很大影响，应根据粉末冶金锻件的用途合理选用粉末原材料，并要求粉末材料成分均匀、流动性好、杂质少。此外，还要对粉末材料进行还原、磁选，筛分处理等。
3.2.2模压成型
将松散的粉末置于封闭的模具型腔内加压，使之成为具有一定形状、尺寸、密度与强度的型坯，以便进行烧结。
3.2.3型坯烧结
高温烧结的目的是为了进一步提高型坯的强度与密度。将型坯按一定的规范加热到规定温度并保温一段时间，使型坯获得一定物理与力学性能。烧结温度一般控制在基体金属熔点的70%~80%范围内。烧结过程应在保护气氛下，以防止型坯的氧化和脱碳。
3.2.4锻前加热
为了防止型坯的氧化和脱碳，锻前加热也要有惰性气体保护。加热时间应该以热透为准，已达到加热温度后应立即进行锻造。
3.2.5锻造
锻造的主要工艺参数为锻造温度、锻造压力和保温时间。锻造温度高有利于改善型坯的塑性，改变变形抗力。若温度过高，烧结体中的含碳量难以控制，模具也容易产生热疲劳；若锻造温度过低，烧结体的塑性不足，变形抗力大，
致密效果差。
3.2.6后续处理
粉末锻造成形后可进行退火、调质、表面渗碳淬火等热处理或时效处理，以消除锻件内部应力，提高锻件的塑性和韧性。
3.3粉末锻造成形工艺特点
3.3.1材料利用率高
粉末锻造保持了粉末冶金近净成形的优点,预形件对粉末原料的利用率可达100%,即不留加工余量或敷料,再经无飞边、无余量的精密闭模锻造,锻件的材料利用率可达95%以上。
3.3.2力学性能高
烧结后的预形件一次锻压后相对密度可达98%以上,有效消除了孔隙的不利影响,且锻件内部组织均匀、晶粒细小、各向同性,具有与锻钢相当甚至超过传统锻钢的性能。
3.3.3锻件精度高,机械加工量少
经定量装粉压制成形的预形件在精密闭模中锻造,质量控制准确。锻造时加热温度较低,并在防氧化的保护气氛中进行,没有氧化皮,可获得尺寸精度高且表面粗糙度低的锻件 高的尺寸精度可有效减少锻件的机械加工量,例如采用粉末锻造工艺生产的某型号发动机连杆其机械加工量从原锻钢连杆的220g下降到93g,仅占成品连杆质量的13%。
3.3.4锻造模具和切削刀具寿命高 粉末锻造温度低、无氧化皮,模具表面磨损少,且锻造单位压力远低于普通模锻。与普通模锻相比,其模具寿命可提高10～20倍以上。另外,在粉末原料中加入切削添加剂可有效改善粉末锻件的切削加工性能,刀具寿命可比传统锻钢件提高2～4倍。
3.3.5生产工序少、效率高、成本低
目前普通模锻工艺基本是先将加热后的毛坯进行多道辊锻制坏,又在压力机上进行预锻及终锻,然后再进行切边、冲孔、校正等多道工序,而粉末锻造采用一次锻造成形,省去了辊锻制坯、预锻、切边、冲孔等工序,生产效率大幅提高,可达12～15件/min。粉末锻造相比传统锻造工艺减少了多道工序,厂房面积、设备和劳动力投资少。
有效降低了单件粉末锻件的成本。且粉末锻造高效、节材、延长刀具、模具寿命和减少机械加工量等工艺优势也起到了降低成本的作用。粉末锻造连杆的实际生产成本比锻钢连杆中成本较低的C70室温裂解连杆还要低8%～15%。
3.4粉末锻造成形工艺的前景
粉末锻造是粉末冶金和精密锻造相结合的高效率、低成本技术,在制备复杂形状的高性能零件方面显示出了广阔的应用前景。国外在粉末锻造新工艺、新材料和新产品开发方面已取得了显著成果。
在国外继续发展粉末锻造的同时,我国在这方面的研发工作相对滞后,重要的原因是未能有效组织研究院所、高等院校和粉末冶金及汽车企业的团结合作,缺乏特色的研究工作。近年来,国内粉末冶金基础工业和制粉技术已有了很大发展,为发展我国的粉末锻造技术奠定了基础。为了发展粉锻事业,建议形成粉锻产业联盟,并深入开展以下三个方面的研究:
(1)建立具有高疲劳性能的适用于粉锻材料的合金体系;
(2)开展粉末烧结体塑性变形理论研究,建立统一的适合不同粉末烧结材料和加工工艺的指导理论;
四、高分子材料注射成形
在21世纪已经到来的今天，高分子材料已经成为支持人类文明社会发展的科学进步的重要物质基础。众所周知，高分子材料技术是以合成技术、改性技术、形体设计技术、成型加工技术、应用技术和回收再利用技术为基础的综合技术，但由于高分子材料是为了制造各种制品而存在的，因此从应用的角度来讲，以对其进行形状赋予为主要目的的成型加工技术有着重要的意义。高分子材料的主要成型方法有挤出成型、注射成型、吹塑成型、压延成型、压制成型等等，其中注射成型因可以生产和制造形状较为复杂的制品，在高分子材料的成型加工方法中一直占有极其重要的位置。
4.1气体辅助成形
气体辅助成形法的要点是在树脂充填(不完全充填)完成后，利用型腔内树脂冷却前的时间差，将具有一定压力的惰性气体迅速地注入成型品内部，此时气体可在成品壁较厚的部分形成空腔，这样即能使成品壁厚变得均匀，防止产生表面缩痕或收缩翘曲，使制品表面平整光滑。
气体辅助成形法近年来发展较快，国外很多公司为了进行专利回避，相继开发了具有不同特征的新方法，如日本旭化成公司的AGI法(Asahi Gas Iniection)、三菱工程塑料公司的CINPRES法(Controlled Internal Pressure)及出光石油化学公司的GIM法(Gas Injection Molding)等等，但各方法原理完全相同，如AGI法是将惰性气体(一般为N2)喷嘴设在注射机料口喷嘴内部，而CINPRES法是将惰性气体喷嘴设置在模具上，且可以是1个也可以是几个。
4.2注射压缩成型法
注射压缩成型法技术由日本三菱重工业、名古屋机械制作所、出光石油化学等公司相继开发成功。有整体压缩法和部分压缩法之分。整体压缩法成型是首先在保持模具一定开度的状态下合模，将树脂充填(不完全充填)进去，而后利用油缸压缩使模具的动模移动至完全合模的情况下充填树脂(不完全充填)，压缩不是靠整个动模移动，而是靠动模板上制品赋形面部分(可以是全体也可以是一部分)的移动而实现的。注射压缩成型法的优点是可以采用较低的注射压力成型薄形制品或需较大成型压力的制品，一般适用流动性较差且薄壁的制品，如高分子量PC或纤维填充工程塑料等。
4.3模具滑合成型法
模具滑合成型法由日本制钢所开发．有DSI-2M法和M—DSI法之分，DSI-2M法主要用于中空制品制造，而M-DSI主要用于不同树脂的复合体制造，其原理完全相同。如使用DSI-2M法时，首先将中空制品一分为二，两部分分别注射，然后将两部分阴模(半成品仍在模具中)滑移至对合位置，在制品两部分结合缝再注人树脂(2次注射)，最后得到完整的中空成型制品。和吹塑品相比，该法制品具有表面精度好、尺寸精度高、壁厚均匀且设计自由度高(如L型)等优点。 在制造形状复杂的中空制品时，模具滑合成型法和传统的二次熔接法
(如超声波熔接)相比，其优点是：a不需要将半成品从模具中取出，因而可以避免半成品在模具外冷却引起的制品形状精度下降问题；b可以避免二次熔接法因产生局部应力而引起的熔接强度降低问题。但为了提高制品的熔接强度，模具滑合成型法也应根据制品的要求，采取不同的接合形状。如凹口对接：适用于对接合强度要求不高，但对外观形状要求较高的制品；嵌入对接：适用于即对接合强度要求较高，又对外观形状要求较高的制品；交织对接：适用对熔接性较差的塑料制品；封合对接：适用于即要求接合强度较高，又要求密封性较高的制品，如制造压力容器时一般需采用该方法。此外，日本制钢所还开发其他12种接合形状，并对其适用性进行了较为详细的评价。可见在模具滑合成型法中接合形状的设计是至关重要的。
4.4剪切场控制取向成型法
剪切场控制取向成型法技术由英国Brunell大学开发，通常用于玻纤或碳纤维将不可避免地在垂直于流动方向上取向(和熔接痕方向平行)，最终造成制品强度的降低。它在模具上开设两个主流道，从注射喷嘴射出的熔融树脂将分别沿这两个主流道充满型腔，同时利用剪切场控制取向成型法装置将两个液压油缸的活塞分别设于主流道上，当熔融树脂充满型腔后，两活塞将一进一退反复振荡，此时熔接痕部位的玻纤或碳纤维将被迫沿着剪切力场方向取向，该技术不仅可提高熔接痕中度，也可消除制品内部的缩孔或表面的缩痕。
由于纤维增强是制备高强度制品的重要方法，因此有关利用剪切场控制纤维取向的注射成型新技术较多，除剪切场控制取向成型法外，较典型的有：由德国Klockner Ferromatik Desma公司开发的推拉法(Push-Pull)，该法和剪切场控制取向成型法原理相同，主要区别是用两个注射机螺杆代替活塞进行反复振荡；日本宝理公司开发的层间正交法(Cross Layer Moldint)是在浇口垂直方向上设置两个加压杆或加压板，使制品芯部处于熔融状态的树脂再次取向，最终使处于制品表面层的纤维和处于芯层的纤维方向垂直，可以减少纤维增强制品力学性能下的各向异性。
4.5硬化PC薄片表面镶嵌成型法
硬化PC薄片表面镶嵌成型法由三菱工程塑料公司开发，主要利用表面硬化或硬化并彩印的PC薄片进行表面镶嵌成型。其概要是行将冲切好的PC薄片装在模具上，然后合模并在所定的条件下注射成型，既可以得到单面镶嵌，也可以得到双面镶嵌硬化PC薄片的制品。该方法克服了对制品进行表面硬化处理难度大、效率低的缺点，可以先在平面状的PC薄片上进行涂装和硬化处理，再将其按所需形状冲切后镶八模具，而后靠注射树脂的压力和温度得到曲面状的制品，适用于汽车或各种家电、OA(电脑办公用品)制品的铭板等。
采用硬化PC薄片表面镶嵌成型法时，中间的树脂层可以使用PC，也可以使用PS、AS、MS、PMMA等透明材料或ABS等不透明材料。为了使PC薄片和中间树脂层之间有较好接合强度，一般要在接合面上事先涂有特殊的粘合层；为了使PC薄片表面上的硬化层不因过度弯曲或因热的作用而产生龟裂，制品的曲率半径应小于30mm，且模具温度应保持在70℃以下；为了使PC薄片形成所要求的曲面形状，并使其和中间树脂层之间有较好的接合强度，中间层树脂的注射成型温度一般应高于290℃；为了使PC薄片不在流动树脂的剪切力作用下产生位移，应采取如真空吸合、打孔、磁吸(在PC薄片边缘贴上磁片)、或
将PV薄片弯曲后人模具上设定的沟槽内等方法，使其固定在相应的位置上。
三菱工程塑料公司还开发了彩印PC薄片表面镶嵌成型法(PSI，Printed Sheet Insert Injection)，PSI法中采用彩印的PC薄片，其成型原理和硬化PC薄片表面镶嵌成型法基本相同。该方法所得制品的表面(可以是外表面也可以是内表面)为印刷面，而注射树脂一般采用透明材料以保证制品的透光性。适用于需要有背光透出的汽车仪表或各种家电、OA制品的面板等。
4.6直接注射成型法
直接注射成型技术由日本岸本产业、KCK等公司开发成功，主要用于高浓度玻璃纤维、碳纤维或有机、无机粉体(如碳酸钙、木粉)等复合材料制品的注射成型。在复合材料制备时，为了使填充剂均匀地分散在基体树脂中，传统的方法一般需将基体树脂和玻璃纤维等掺混并经双螺杆挤出机混炼造粒，这不仅造成较大的能量耗损，也带来如基体树脂的降解、氧化变色、玻璃纤维因过度剪切而切断等问题。而直接注射成型法不经挤出机混炼造粒，可以将掺混物直接注射成制品，但由于注射网为单螺杆装置，且其长径比一般挤出机小，因此对直接注射成型技术而言，最关键的是如何提高螺杆的混炼效率。
直接注射成型技术通常是通过改变压缩段的螺杆构造来提高混炼效率的，该装置中不仅螺杆形状和密炼机转子相似，而且在料筒壁上开设了相瓦错开的沟槽，工作时其狭缝S部分可产生较大的剪切力，有利于树脂塑化和无机填充剂的分散，沟槽P部分可使溶融混合物反复实现混合-剪切-再混合的过程，有利于复合材料达到均质化的要求。该装置只能用于复合材料的成型而不能用于纯树脂的成型，这是因为用于纯树脂成型时，狭缝S可产生较多的逆流使螺杆的输送效率降低，而用于复合材料成时，大量的无机填充剂所产生的增粘作用可抑制逆流的发化，此时装置才能同时具有混炼和输送功能。