Способ изостатического прессования

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ONl

РЕСПУБЛИН

6Ю (11) Ш4 В 22 F 3/02 б (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " .К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ э,„ 1 ар,I, " -1)

Вн (V„ 1бн) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРИТИЙ (21) 3784374/22-02 (22) 25.08.84 (46) 15.03.86. Бюл. У 10 (71) Ордена Трудового Красного Зна мени институт сверхтвердых материалов АН УССР и Светловодский комбинат твердых сплавов н тугоплавких металлов (72) В.П. Бондаренко, А.М. Барановский, И.Я.Аронин, А.В. Данекина и В.И. Павловский (53) 621.762.4(088.8) (56) Миронов В.А. Магнитно-импульсное прессование порошков. Рига, Зинатне, 1980, с. 34, рис. 10.

Заявка Японии У 49-45966, кл. 10А60, опублик. 1974. (54)(57) 1. СПОСОБ ИЗОСТАТИЧЕСКОГО

ПРЕССОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ, преимущественно длинномерных тонкостенных втулок, включающий установку в матрице с зазором вдоль ее оси формующего тела, засыпку шихты в образовавшуюся рабочую полость и приложение к формующему телу усилия прессования в осевом направлении, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества изделий, формующее тело берут в виде заготовки из парафина, причем одновременно с приложением усилия прессования к формующему телу в том же направлении прикладывают усилие прессования к шихте.

2. Способ по и. 1, о т л н ч аю шийся тем, что засыпку шихты ьсуществляют заподлицо с формующим телом, а размеры последнего выбирают исходя из математических зависимостей

2 1 ьн

Н где d - диаметр формующего тела;

1 - высота формующего тела;

Н - высота спрессованной тонкостенной втулки;

- внутренний диаметр длинномерной тонкостенной втулки;

DH - наружный диаметр втулки.

12175

15!

-1 (q) 7

:(d=

5 (Вн 9gí) Вм (Н

С

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изоспатического прессования изделий из порошка, и может быть использовано при изготовлении длинномерных тонкостенных втулок.

Цель изобретения - повьппение ка чества изделий.

Способ заключается в следующем.

В пресс-форме обычного типа предварительно формуют или отливают заготовку из парафина (100X плотности 1, размеры которой (d u b 7 удовлетворяют условию где Dg — внутренний диаметр длинномерной тонкостенной втулки; 1ц наружный диаметр длинномерной тонкостенной втулки;

Н вЂ” высота длинномерной тонко стенной втулки.

На фиг. i и 2 изображена прессформа, с помощью которой осуществляется прессование, Полученную парафиновую заготовку (формупщее тело 1) устанавливают внутри матрицы 2 на подкладку 3. В полость, образованную матрицей 2 и формующим телом 1, засыпают шихту (высота засыпки шихты должна равняться высоте формующего тела).

После этого в .матрицу 2 вставляют пуансон 4 и прикладывают усилие прессования одновременно как к фор мувщему телу, так и к прессуемой ших" те. При этом перемещение пуансона 4 на необходимое расстояние вдоль оси пресс-формы обеспечивается ограничителем 5, высота которого равна раз ности h --H, В результате этого происходит одновременное прессование шихты как в осевом, так и в радиальном направлениях.

Прессование в радиальном направлении происходит за счет того, что формующее тело из парафина, умень шаясь по высоте, увеличивает свой диаметр. При этом данное увеличение является равномерным по высоте прес"

76

2 суемой заготовки, так как парафин имеет высокие пластичность и текучесть, а также находится в непосред ственном контакте с прессуемой втулкой, Кроме того, перемещаясь в осевом направлении вместе с прессуемой шихтой, он способствует уменьшению потерь усилия прессования, возника» ющнх при трении шихты о формующее тело, После прессования производят вы» прессовку заготовки совместно с формующим телом из пресс-формы, после чего нагревают до 90-100 С. При этом парафин, расплавляясь, пропитывает спрессованную заготовку, а его избыток уцаляется. Заготовки получаются прочными, имеющими равномерное распределение плотности по высоте с высокой размерной и геометрической точностью, Пример. Проводится прессование предлагаемым способом длинномерных тонкостенных втулок из твердого сплава ВН20Г2 ТУ 88УССР ИСК 81884,. Размеры втулки следующие: наружный диаметр Вн = 40 мм; внутренний диаметр Эщ,= 36 мм; высота 50 мм.

Формувщее тело (из парафина) отливается в пресс-форме. Его первоначальные размеры, определенные на основании формул (1) и (2) следующие: диаметр ч = 32,4 мм; высота 11 61,7 мм, Размер ограничителя равен 11-Н= 61,7-50= 11,7 мм. Размеры спрессованной втулки в разных ее частях измеряются штангенциркулем и имеют значения, приведенные в табл. 1.

Приведенные данные характеризу» ют высокув размерную и геометрическую точность спрессованных заготовок.

Для определения степени равномерности распределения плотности по высоте заготовок проводится следующий эксперимент. Заготовки УР 1»4 разрезают по горизонтали на пять частей. Плотность каждой части загс" товки определяют метоцом гидростатическсго взвешивания. Результаты приведены в табл. 2.

Из приведенных данных видно, что неравномерность распределения плотности по высоте прессуемой заготовки не превьппает 37.. После спекания заготовки имеют правильнув геомет,рическую форму, отсутствуют трещины, ! ,сколы

3 1

Для сравнения определяются разме= ры и плотность втулок, полученных по способу-прототипу. Результаты приведены в табл. 3 и 4.

В табл. 4 приведена плотность втулок, спрессованных по способупрототипу.

2!7576 4

Исходя из приведенных экспериментальных данных, можно сделать вывод о том, что использование предлагаемого способа по сравнению с прототипом повьппает качество прессуемых заготовок. Это дает возможность назначать припуски на их даль" нейшую механическую обработку в пределах 0,2-0,3 мм, а также экономить

l0 деФицитньФ твердый сплав на основе карбида вольФРама. Т а б я н ц а

Неравномерность распределения плотности по высоте прессуемой заготовки составляет 22-287..

Верхняя часть 40, 1

36,20

36, 10

36,20.

36,10

36,00

36,20

36,15

40,1

Зерхнлл часть

Средням часть

4090

Нихнлм часть . 40 ° 1

Верхням часть 40,!

Верхняя часть . 40,0

36 20

36,10

40,0

Средним часть

Ннзняя часть 40,!

36,0

36,05

40, ° l

Верхнля часть

36,00

36,00

3 Средняя часть

40,0

35,95

409 l

Ннжнлл часть

36,00

Таблица 2

5,91

5,86

Верхняя

Верхняя

Верхняя средняя

5 80

5,80

Верхняя средняя

Средняя

5,80

5,78

1 . Средняя

Нижняя средняя

5,78

5,76

5,75

5,76

Нижняя

5,82

5,86

5,82

5,82

5,80

5,78

2 Средняя

5,78

5,78

Нижняя средняя

Нижняя

5,74

5,75

Нижняя средняя

Нижняя

Верхняя

Верхняя средняя

4 Средняя часть 40,0

Ннхнял часть 40, l 35,95

5 Средням часть . 40, l с

Ннж Нимнля часть 40, 1 36,05

Верхняя частв 40,0 36,05

6 Средняя часть 40,0

Ннннля часть 40,1

Верхняя

Верхняя средняя

Средняя

Нижняя средняя

Нижняя

1217576

40,1

34,3

36,2

40,1

34,2

40,0

34,1

40,1

40,0

36,3

34,2

40,0

40,0

34,2

36,3

40,0

34,1

40,1 ность, г/см отность ределяют

Верхняя

Верхняя средняя

Средняя

Нижняя средняя

Нижняя

4,1

4,7

4,8

5 3

4,6

4,7

3,8

3,9

4,1

4,1

Верхняя

Верхняя средняя

4,7

4,6

5,2

5,3

4,6

4,6

Нижняя средняя

Нижняя

4,0

3,9

2 Средняя

Верхняя часть

Средняя часть

Нижняя часть

Верхняя часть

2 Средняя часть

Нижняя часть

Верхняя часть

3 Средняя часть

Нижняя часть

Таблица 3

Таблица 4 ние части .ПлотВерхняя

Верхняя средняя

Средняя

Нижняя средняя

Нижняя

Верхняя

Верхняя средняя

Средняя

Нижняя средняя

Нижняя

i 217576

Фиг. 7

ВНИИПИ Заказ 1037/16 Тираж 7 7 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4