Способ прессования трубчатых изделий из порошка и устройство для его осуществления

 

1, Способ прессования трубчатых изделий из порошка, включающий предварительно формирование порошка.. р трубчатую заготовку и ее.последуюрую допрессовку .в радиальном направдении путем протягивания через по.тс, ;iocTb заготовки калибрующего пуансона , отличающийся тем, что, с целью повьошения производительности процесса, снижения силовых и энергетических затрат, протягивание осуществляют при наложении на калибруюц йй пуансон ударной нагрузки, 2, Устройство для прессования труб чатых изделий из порошка, содержащее матрицу, крышку/. поддон и пуансон с калибрующим коническим участком в головной части и с хвостовой ча .стью, отличающееся тем, что, оно снабжено пневматическим П ударником, а пуансон выполнен в виде полого стержня, причем ударник установлен в полости стержня в хвостовой части и калибрующий участок поС следнего выполнен в виде конической с :втулки, закрепленной на стержне в головной части.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСЙИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

nO W AM ИЭОВРЕТЕНИЙ И <БЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(21)3298391/22-02 (22)04,06.81 (46)23,04 ° 83, Бюл. М 15 (72)A. B. Степаненко, П. A. Витязь-, Л. Е. Реут, Л. С, Богинский, В, К.Шелег В, М, Калцевич и P. А. Кусин (71)Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53)621 ° 762.,4,043:,621 ° 762 ° 4,07(088.8) (56)1. Борборович T. A.. Исследование процесса уплотнения металлических порошков методом. продольно-поперечного прессования. Диссертация. Минск c, 26-30, 2, Авторское свидетельство СССР

Р 549261, кл, В 22 F 3/02, 1967 °

3, Авторское свидетельство СССР

ly 451498, кл, В 22 F 3/02 1973, 4. Авторское свидетельство СССР

Р 703ЯЗ7, кл, В 22 F 3/02, 1977, (54) СПОСОБ ПРЕССОВАНИЯ ТРУБЧАТЫХ

ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШКА И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) 1. Способ прессования трубчатых изделий из порошка, включающий

„„SU„„1013097 А

М5В. 2 F 302 В ов150 предварительно формирование порошка з трубчатую заготовку и ее.последующую допрессовку .в радиальном направлении путем протягивания через по лость заготовки калибрующего пуансона, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, снижения силовых и энергетических затрат, протягивание осуществляют при наложении на калибрующйй пуансон ударной нагрузки, 2, Устройство для прессования трубчатых изделий из порошка, содержащее матрицу, крышку,. поддон и пуансон с калибрующим коническим участком в головной части и с хвостовой частью, о т л и ч а ю щ е е с я тем, Q

O что, оно снабжено пневматическим .ударником, а пуансон выполнен в виде

1 полого стержня, причем ударник установлен в полостй стержня в хвосте- { вой части и калибрующий участок последнего выполнен в виде конической втулки, закрепленной на стержне в головной части.

1013097

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности, к способам и устройствам для получения длинномерных трубчатых изделий.

Известен способ продольно-поперечного прессования трубчатых длинномерных изделий, включающий предварительное уплотнение порошка в осе вом направлении и последующее поперечное прессование уплотненной заготовки в радиальном направлении 10 пуансоном-протяжкой f1), Недостатками способа являются . низкая производительность, значи"

|тельные силовые затраты и необходимость использования громоздкого 15 оборудования.

Известен также способ прессованйя трубчатых изделий, включающий вибрационное уплотнение порошка и последующее прессование заготовки радиальным обжатием вдоль оси f2) . >

Недостатками способа являются низкая производительность процесса и высокие энергетические затраты

Известно устройство для прессования длинномерных изделий из порошка, содержащее жесткую матрицу, крышку, поддон, жесткую прошивку с коническим профилем, эластичную втулку, установленную с зазором в полости матрицы и служащую для передачи усилия от жесткого пуансона на порошок в радиальном направлении 3).

Недостатком этого устройства явля ется то, что оно не обеспечивает снижение усилий прессования и гро" моздко в аппаратурном оформлении.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является спо соб прессования трубчатых изделий 4О из порошка, включающий предваритель ,ное формование порошка в трубчатую

:заготовку и ее последующую допрессовку в радиальном направлении пу:тем протягивания ерез полость за- 45 готовки калибрующего пуансона при

:одновременном наложении вибрационных колебаний (4), Недостатками данного способа явля ются недостаточно высокая произво- дительиость процесса прессования, значительные усилия, связанные с про тягиванием пуансона, а также сложность и громоздкость применяемого оборудования, Наиболее близким к предлагаемому является устройство для прессования трубчатых изделий из порошка, содер жащее матрицу, крышку, поддон, пуансон с калибрукнцим коническим 60 участком в головной части ы с хвостовой частью, эластичный трубча" тый пуансон, центрирующую и опорные эластичные втулки, концентрично раз мещенные в нижней полости матрицы, и, 5 механизм для наложения вибрации на калибрующий пуансон 443.

Недостатками данного устройства являются низкая скорость прессования, значительные. силовые и энергетические затраты, а также сложность и громоздкость оборудования.

Целью изобретения является повышение производительности процесса, снижение силовых и энергетических затрат.

Эта цель достигается тем что согласно способу прессования трубчатых иэделий из порошка, включающему предварительное формование порошка в трубчатую заготовку и ее последующую опрессовку в радиальном направлении утем протягивания через полость заготовки калибрующего пуансона, протягивание осуществляют при наложении на калибрующий пуансон ударной нагрузки.

Для осуществления способа устройство для прессования трубчатых изделий из порошка, содержащее матрицу, крышку, поддон и пуансон с калыбрующим участком в головной части и с хвостовой частью, снабжено пневматическим ударником, а пуансон выполнен в виде полого стержня, причем ударник установлен в полости стержня в хвостовой части и калибрующий участок последнего выполнен в виде конической втулки, закрепленной на стержне в головной части.

Сущность способа заключается в том, что порошок подвергают предварительному формованию в трубчатую заготовку с плотностью 0,45-0,5 путем осевого, вибрационного, гидростатического или радиального уплотнения.

Затем полученную заготовку подвергают, допрессовке в радиальном направлении путем протягивания через ее полость калибрующего пуансона при наложении на последней ударной нагрузки, На чертеже представлено устройство для прессования трубчатых изделий иэ. порошка, общий вид, Устройство состоит из матрицы 1, крышки 2 и поддона 3, имеющих центральные отверстия для свободного II& ремещения пуансона 4 вдоль оси пред-. варительно уплотненной заготовки 5, находящейся в матрице. Пуансон 4 представляет собой стержень, полый с одной стороны и ступенчатый — с другой, куда насаживают ряд втулок, закрепленных на стержне гайкой б, Цилиндрические втулки 7 составляют. направляющую часть пуансона, диаметр которой соответствует диаметру осевого отверстия исходной заготовки, Для получения различных степеней уплот-: нения прессуемой заготовки калибрующий участок пуансона - коническая втулка 8 — выполнена съемной и диаметр ее соответствует окончательному

013097

f диаметру отверстия в прессуемом из-. делии, Устройство снабжено пневматическим ударником 9, размещенным в полости пуансона 4 в хвостовой его части,- которая вместе.с гайкой

10 является одновременно корпусом пневматического ударного устройства, Корпус, ударник 9 и подвижная втулка

11 смонтированы таким образом, что сила трения между втулкой 11 н ударником 9 значительно больше, чем между втулкой 11 и- внутренней стенкой корпуса, Полая часть пуансона 4 выполнена с упорами 12 и 13, являющимися ограничителями хода подвижной втулки 11. Ударник 9 снабжен осевым 14, радиальным 15 и продольным 16 каналами, Носовая часть ударника 9 образует в полой части пуан-сона 4 переднюю рабочую камеру 17, Внутренняя поверхность гайки 10 образует с ударником 9 заднюю рабочую камеру 18. Гайка 10 имеет отверстия

19 для выпуска воздуха в атмосферу, Сжатый воздух попадает в устройство по шлангу 20, Перед отверстиями 19 установлена пористая втулка 21, явля ющаяся грушнтелем шума, создаваемого выходящим воздухом,.

Устройство работает следующим . образом, Пуансон 4 вставляют направляющей частью в предварительную заготовку

5, находящуюся в матрице 1, -и пневмо ударник 9 подключают к сети сжатого воздуха шлангом 20. В положении удар ника 9, соответствующем началу обратного хода, его радиальный канал .15 выходит за переднюю кромку втулки .11, которая фиксируется в этом положении упором 12, а канал 16 перекрыт внутренней поверхностью втулки 11, Сжатый воздух по шлангу 20 подают в заднюю рабочую камеру.18 и по.кана лам 14 и 15 в переднюю камеру 17 °

Задняя рабочая камера 18 постоянно находится под сетевым давлением сжатого воздуха. Поскольку передняя ра. бочая площадь ударника 9 больше задней, то под действием сжатого воздуха, поступающего в переднюю рабо.— чую камеру 17, он начинает движение назад, Сила трения между ударником

9 и втулкой 11 больше, чем сила трения между втулкой 11 и внутренней поверхностью корпуса. Поэтому втулка

11 начинает. совместно с ударником 9 двигаться назад, На заданном рассто:янии от начала обратного хода втулка упирается в укор 13, а ударник 9, проскальзывая относительно втулки 11 продолжает движение. При этом его

;канал 15 перекрыавается внутренней

:поверхностью втулки 11. Дальнейшее движение ударника 9 осуществляют за счет энергии расширяющегося воздуха. В конце обратного хода канал, 16 открывают задней кромкой втулки

11 и через канал 16, отверстия 19 гайки 10 происходит выхлоп сжатого воздуха из передней камеры 17 в атмосферу, Ударник 9 тормозится сетевым давлением сжатого воздуха в зад

5 ней камере, После остановки под действием сжатого воздуха ударник 9 начинает движение вперед; Втулка.11 движется совместно с ударником 9.

При этом канал:Йб сообщает переднюю

10 рабочую камеру с атмосферой. Ударник движется без противодавления воздуха в передней рабочей камере -17 На заданном расстоянии от начала .прямого хода втулка 11 останавливается упо 5 ром 12, а ударник 9 продолжает движение вперед, Каналы 15 и 16 перекрывают внутренней поверхностью втулки 11, На этом участке -хода про» исходит сжатие воздуха в передней

2О .камеРе» B zovge прямого хода ударни ,ка его канал 15 выходит за переднюю

:кромку втулки 11 и через каналы 14 и 3.5 происходит впуск сжатого воздуха в переднюю. рабочую камеру 17.

25 Ударник 9 наносит удар по торцу внутренней полости корпуса, подвигая впе„ред весь пуансон. В дальнейшем цикл повторяется. В процессе продвижения пуансона под действием пневматического ударника происходит рациальное прессование порошка s предварительно уплотненной заготовки. Изделие при:обретает конечный размер внутреннего диаметра и необходимую плотность, .равномерно распределенную по длине,.

Предлагаемое изобретение позволяет получить длинномерные трубчатые изде- лия с равномерно распределенной плотностью по всей длине, повысить производительность.процесса прессования

40 дает возможность использования малогабаритного оборудования. Изобретение может быть использовано при нанесении порошкового слоя на поверхность цилиндрических..:изделий.

45 Изобретение опробовано при прессовании трубчатых изделий из порошка нержавеющей стали.

Пример. Порошок нержавеющей стали марки Х-18Н9Т с добавкой 4 вес.Ъ поливинилового спирта прессуют следующим образом.

В матрицу 1 засыпают .порошок и с помощью вибрационного прессования производят предварительное формование трубчатой заготовкй с размерами ф 80х х5 мм и длиной 600 мм, После достижения плотности.45-50% в полость заготовки помещают калибрующий пуансон

4, снабженный пневматическим ударником 9, Скорость продвижения пуан6О сона 1 м/мин, Энергия удара состав-. ляет 8-10 кгс м. После прохождения пуансона 4 по всей длине заготовки иэделие приобретает размеры 4 80 х х 3 мм, длина 600 мм, Плотность по-;

65 сле допрессовки составляет 60-65%, 1013097

ВНИИПИ Заказ 2878/15 Тираж 811 Подписное

Филиал ППП "патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Замена конического участка пуан° сона (съемной конической втулки 8) дает возможность получать изделия с ,еще более высокой плотностью. до

8,5.-.90%, 5

Использование пневматического удар,ника, перемещающего калибрующий пуансон, дает возможность увеличить ско-: рость прессования в, 8-10 раэ по ораз;нению с вариантом прессования путем 10 протягивания укаэанного пуансона на прессах (продавливания или проталкивания).

Чем выше скорость нагружения, тем меньшее влияние оказывают силы тре- 15 ния на протягивающее усилие и тем меньше силовые затраты оборудования для проталкивания пуансона, Предлагаемое устройство позволяет изготавливать пористые трубы практически неограниченной длины и не требует сложного прессового оборудования, Кроме того, устройство является малогабаритным, что позволяет его использовать для плакирования внутренней полости труб порошковым слоем, Экономический эффект от использования предлагаемого изобретения при прессовании фильтрующих элементов

4 80 х 3 мм длиной 600 мм в сравнении с известным (он же базовый объект составляет 11100 руб.