Устройство для изготовления двухслойных изделий трубчатой формы

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДВУХСЛОЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ ТРУБЧАТОЙ ФОРМЫ, содержащее плавающую матрицу, неподвижный центральный стержень, порощковый питатель, верхний и нижний пуансоны, отличающееся тем, что, с целью повышения равномерности распределения плотности напрессованного слоя по высоте изделия, оно снабжено предматрицей, установленной между матрицей и нижним пуансоном, и механизмом загрузки заготовок, при этом центральный стержень выполнен с кольцевыми канавками на его рабочей поверхности. (Л СХ) ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3503969/22-02 (22) 26.10.82 (46) 07.04.84. Бюл. № 13 (72) П. И. Логинов, А. M. Стрыжанков, И. Ф. Шелковский, П. Ф. Пооль и В. С. Ковнацкий (71) Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (531 621.762.4 (088.8) (56) 1. Заявка Японии № 54-43963, кл. В 22 F 3/02, 1978.

2. Радомысельский И. Д. и др. Прессформы для порошковой металлургии. Киев, «Техника», 1970, с. 64, рис. 26.

„„SU„„1084115 А

З(1) В 22 F 3/02; В 30 В 15/02 (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДВУХСЛОЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ

ТРУБЧАТОЙ ФОРМЫ, содержащее плавающую матрицу, неподвижный центральный стержень, порошковый питатель, верхний и нижний пуансоны, отличающееся тем, что, с целью повышения равномерности распределения плотности напрессованного слоя по высоте изделия, оно снабжено предматрицей, установленной между матрицей и нижним пуансоном, и механизмом загрузки заготовок, при этом центральный стержень выполнен с кольцевыми канавками на его рабочей поверхности.

1084115

15

З5

50

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для изготовления двухслойных изделий трубчатой формы путем напрессовки порошка на поверхность предварительно полученной заготовки.

Известно устройство для прессования двухслойных заготовок трубчатой формы, включающее матрицу, центральный стержень, верхние и нижние пуансоны, приводы перемещения пуансонов и два порошковых питателя с порошками различного химического состава (1) .

Недостатки данного устройства — отсутствие возможности изготовления двухслойных изделий при использовании предварительно полученной трубчатой заготовки и, как следствие, отсутствие возможности изготовления изделий из материалов, сильно различающихся по температуре плавления.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату, является устройство для изготовления двухслойных изделий трубчатой формы, содержащее плавающую матрицу, неподвижный центральный стержень, порошковый питатель, верхний и нижний пуансоны. При этом центральный стержень выполнен с цилиндрической рабочей поверхностью (2).

К недостаткам данного устройства относится неравномерное распределение плотности напрессованного слоя по его длине, что обусловлено уменьшением давления прессования по высоте указанного слоя.

Цель изобретения — повышение равномерности распределения плотности напрессованного слоя по высоте изделия.

Указанная цель достигается тем, что устройство для изготовления двухслойных изделий трубчатой формы, содержащее плавающую матрицу, неподвижный центральный стержень, порошковый питатель, верхний н нижний пуансоны, снабжено предматрицей, установленной между матрицей и нижним пуансоном, и механизмом загрузки заготовок, при этом центральный стержень выполнен с кольцевыми канавками на его рабочей поверхности.

На фиг. 1 показано устройство в момент загрузки порошка (левая часть чертежа) в момент прессования (правая часть чертежа); на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1 (пример выполнения кольцевых канавок) . *

Устройетво состоит из закрепленной в плавающей плите 1 пресса матрицы 2, предматрицы 3, удерживаемой от выпадания из матрицы резиновым кольцом 4, нижнего пуансона 5, неподвижного центрального стержня 6, верхнего пуансона 7 со вставленными в него штырями 8, порошкового питателя 9 и механизма подачи заготовок, состоящего из трубчатого магазина 10 и шибера 1 l. Предматрица 3 представляет собой втулку, вставленную между матрицей и нижним пуансоном, с номинальными диаметральными размерами, равными размерам заготовки, и высотой, равной верхней цилиндрической части нижнего пуансона 5. Заготовки изготавливаются из компактного конструкционного материала (например, сталь или чугун) либо из спеченного материала с температурой спекания большей, чем у порошка напрессовываемого слоя.

Кольцевые канавки на неподвижном центральном стержне 6 выполнены на формообразующей (рабочей) поверхности.

Размеры, форма профиля и количество канавок выбираются в зависимости от свойств прессуемого порошка, требуемой плотности и толщины слоя, от шероховатости, диаметра и высоты поверхности, на которую наносится порошковый слой.

Устройство устанавливается на прессавтомат, оснащенный плавающей плитой матрицы и встроенным в прессующую головку пневмоцилиндром (не показан) для привода штырей 8.

В соответствии с циклограммой пресса работа устройства осуществляется в следующем порядке.

В исходном перед прессованием положении верхний пуансон 7 поднят, нижний пуансон 5 опущен (см. фиг. 1, слева от оси), в полость матрицы 2 вставлена заготовка, из порошкового питателя 9, расположенного над матрицей, засыпан порошок.

При прессовании после отвода в исходное положение питателя 9 опускается пуансон 7 и замыкает полость матрицы. При дальнейшем перемещении пуансона 7 совместно с матрицей 2 вниз происходит уплотнение и напрессовка порошка на поверхность заготовки.

Процесс уплотнения заканчивается в момент упора нижнего торца предматрицы

3 в бурт нижнего пуансона 5 (см. фиг. 1, от оси справа) .

При выпрессовке верхний пуансон 7 возвращается в исходное положение, плавающая плита 1 совместно с матрицей 2 и нижним пуансоном 5 поднимаются относительно неподвижного стержня 6. В крайнем верхнем положении движение плиты с матрицей прекращается, а нижний пуансон 5, продолжая движение вверх, с помощью предматрицы 3 выталкивает готовую двухслойную втулку из полости матрицы.

Конические поверхности и калибрующие цилиндрические пояски кольцевых канавок стержня 6 при выпрессовке доуплотняют порошок и окончательно формируют внутреннюю поверхность порошкового слоя.

Выпрессованная из полости матрицы двухслойная втулка удаляется шибером 11, в конце хода которого очередная заготовка

1084115

Составитель И. Киянский

Редактор М. Циткина Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 1870/10 Тираж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 устанавливается над полостью матрицы.

Встроенный в прессующую головку пневмоцилиндр опускает штыри 8, которые заталкивают заготовку в полость матрицы, возвращая при этом предматрицу 3 в исходное положение.

После подъема штырей 8 и отвода шибера 11 в исходное положение над матрицей снова устанавливается питатель 9 и засыпается очередная порция порошка. После этого цикл работы устройства повторяется.

Применение в устройстве механизма подачи заготовок и предматрицы позволяет автоматизировать напрессовку порошкового слоя на внутреннюю поверхность заготовки, а выполнение кольцевых канавок на рабочей поверхности центрального стержня позволяет получать двухслойные изделия с равномерной плотностью порошкового слоя по высоте. Так, например, при изготовлении двухслойных подшипников распредвала двигателя напрессовкой слоя тол- 20 шиной 2 мм из порошковой бронзы БрОГр10-2 на внутреннюю поверхность стальной заготовки диаметром 58 мм, высотой 38,5 мм с шероховатостью К = 80 наилучии1е результаты были достигнуты с помощью трех кольцевых канавок, профиль которых образован тремя стенками, расположенными соответственно перпендикулярно, параллельно и наклонно под углом и к оси стержня. Размерные характеристики выбранного профиля канавок: глубина 0,5 мм, высота 9,5 мм, уклон боковой конической поверхности канавкиск= 6 . Вершины конических поверхностей канавок обращены к нижнему торцу стержня. Канавки разделены калибрующими поясками шириной 2,5 мм.

Относительная плотность нанесенного порошкового слоя составляет 0,85. Неравномерность плотности порошкового слоя в 2-слойных подшипниках по высоте не превышает 1%. При напрессовке такого же слоя в известном устройстве неравномерность плотности достигает 10-12%.

Следовательно, применение предлагаемого устройства позволяет повысить равномерность распределения плотности напрессованного порошкового слоя по длине изделия.