Способ прессования изделий из порошковых материалов и устройство для его осуществления

 

.Изобретение относится к области порошковой металлургии,в частности к холодному изостатическому с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s» 4 В 22 F 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4047066/22-02 (22) 31.03.86 (46) 15 10.87. Бюл. У- 38 (72) В.П.Волков, H.Á.Àëüòmóëåð, В.И.Крестьянов, В.И.Присяжнюк, Г.И.Волкогон и Г.Н.Моргун (53) 621.762.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 451498, кл. В 22 F 3/02, 1973.

Джонс В. Формирование металлических порошков,прессование и спекание.

M., 1965, с. 112 †1, фиг. 46.

Wesolowski К.W. and Kotsehy

Application of Plasticized Polyviпу1 Chloride as à Mold in Isostatic;

Pressing Arrangement. — Inter natio

„„Я0„„1344513 А 1

nal 3ournal of Powder metallurgy, 1971, 7, Р 2, р. 3-12.

Новый способ изготовления деталей из порошка: холодное изостатическое прессование сухим методом. АВ, 1984, Printed in Sweden.

Проспект фирмы Cold Isostatic

Press Systems КВ. (54) СПОСОБ ПРЕССОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ

ПОРОШКОВЪ|Х МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области порошковой металлургии,в частности к холодному изостатическому

13 прессованию. Целью изобретения является улучшение качества прессуемый изделий и повышение надежности процесса.Шихту помещают в полиуретановую форму 5, которую устанавливают в полость заходного цилиндра 11. С помощью пуансона 10 продвчгают форму в формообразующий цилиндр 12. В результате указанного перемещения ! происходит предварительное уплотнение порошка в радиальном направлении. После заполнения полиуретановой формой формообразующего цилиндра

44513

12 пуансон создает в осевом направлении сжимающее давление, под действием которого в материале формы возникает напряженное состояние неравномерного сжатия, которое передается на жидкую среду 6.Таким образом обеспечивается постоянное по высоте прессуемого иэделия радиальное давление. Предложенное решение позволяет улучшить качество прессуемых изделий за счет повышения размерной точности и равноплотности прессовки. 2 с.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частносТи к технике холодного иэостатического прессования сухим методом, и может быть использовано при изготовлении инструмента и деталей машин.

Цель изобретения — улучшение качества прессуемь|х изделий и повышение надежности процесса.

На фиг. 1 изображено устройство для прессования изделий иэ порошковых материалов; на фиг. 2 — устройство для изготовления полиуретановой формы.

Устройство для прессования издеl5 лий из порошковых материалов (фиг. 1) содержит контейнер высокого давления,включающий рабочую втулку 1,установленную в бандаже 2,на котором размещена обойма 3. В нижнеи части

20 контейнера расположен выталкиватель

4. В рабочее отверстие контейнера устанавливается полиуретановая форма 5, имеющая полость, которая заполнена жидкой рабочей средой 6.В нижней части полиуретановая форма ограничена нижним уплотнением 7, в котором установлен стержень 8.Форма заполнена металлическим порошком 9.

Сверху в рабочее отверстие контейнера входит пуансон 10. Рабочее отверстие контейнера высокого давления выполнено в виде заходного 11 и формообразующего 12 цилиндров, сопряженных конической поверхностью 13. 35

Устройство для изготовления полиуретановой формы (фиг. 2) состоит из

ЛЬ влф н„ где dh

П п.ф (1 — 2,25)х(g,D + y

D+ (Л,D+ лР), — Н + 8h, величина сжатия полиуретановой пресс-формы в осевом направлении; наружный диаметр изделия; — формообразующий диаметр полиуретановой пресс-формы; изменение формообразующего диаметра от сжа тия пресс формы в осевом направлении;

D — изменение формообра2 зующего диаметра от обжатия пресс-формы в осевом направлении.

2 тонкостенной втулки 14, имеющей дно

15, в котором установлен формообразующий стержень 16. Во втулке размещена оболочка 17, удерживаемая в необходимом положении относительно стержня и внутренней поверхности фиксаторами 18 и 19.Оболочка содержит жидкую рабочую среду 20. В собранном ви е устройство заполняется компонентами 21,образующими полиуретан.

Пример. Для осуществления процесса холодного изостатического прессования сухим методом изготавливают полиуретановую форму (фиг. 2).

Расчет размеров полиуретановой пресс-формы проводят исходя иэ следующих соотношений:

1 34451.3

Насыпной объем полиуретановой пресс-формы определяют иэ соотношения

1 лр 5 н.о .1

Нп где Vö — насыпной объем;

V„ — объем прессовки; плотность прессовки.

10 . np

„i — насыпная плотность.

Из листа полиуретана СКУ-7-100 толщиной 2 мм вырезают элементы оболочки 17,после чего их склеивают между собой двухкомпонентным клеем T-2.

Одновременно к оболочке приклеивают фиксаторы 18 и 19, после чего оболочку через отверстие заполняют рабочей средой, например кремнеорганической смазкой ПЭС-С-2, а затем отверстие заклеивают. Полученную таким образом оболочку устанавливают в устройство для изготовления полиуретановой формы (фиг. 2) и заполняют пос25 леднее компонентами для получения полиуретана СКУПФЛ вЂ” форполимером и отвердителем диамет-X. После отвердения полиуретана полученную форму извлекают из устройства и при необ30 ходимости подвергают механической обработке.

В качестве примера осуществления способа прессования изготавливают втулку с наружным диаметром 70 мм,внутренним диаметром 40 мм и высотой 200 мм иэ З5 шихты на основе порошкового железа ПЖ4М.

Подготовленной шихтой металлического порошка при помощи виброэасыпки заполняют полиуретановую форму 5 (фиг. 1), которая имеет наружный диаметр 120 мм. Заполненную порошком форму 5 устанавливают в полость заходного цилиндра 11, которая имеет диаметр 121 мм,после чего перемещается вниз пуансон 10, который продвигает полиуретановую форму 5 в формообразующий цилиндр, имеющий диаметр 100 мм. В результате указанного перемещения происходит предваритель- 50 ное уплотнение порошка в радиальном направлении. После заполнения полиуретановой формой 5 формообразующего цилиндра 12 пуансон 10 создает в осевом направлении сжимающее давление

4000 кгс/см (Р ). Под действием. у осевого давления P в материале полиО уретановой формы возникает состояние неравномерного сжатия, которое передается на жидкую среду 6.СогласНо закону Паскаля давление, приложенное к жидкости или газу н статичес— ком состоянии, распределяется равномерно во всех направлениях. Таким образом, жидкая среда при прессовании обеспечивает постоянное по высоте прес суемого иэделия радиальное давление уплотнения. Одновременно с предлагаемым способом осуществляют холодное иэостатическое прессование в соответствии с известным способом.

Полученные результаты приведены в таблице.

Способ холодного иэостатического прессования

Отклонение размера поперечного сечения мм

Разно— плотДавление ность, г/смпрессования, кгс/

/см

+ 1,5 0,1 4000

+ 0,25 0,29 6000

Предлагаемый

Известный

Предварительное обжатие пресс-формы обеспечивает необходимое перемещение прессуемого порошка в радиальном направлении. Воздействие постоянным по величине радиальным давлением на металлический порошок обеспечивает высокую точность размеров поперечного сечения прессовки на протяжении всей его высоты.

Формула изобретения

1. Способ прессования изделий из порошковых материалов, включающий уплотнение порошка в изостатических условиях, о т л и ч а ю щ и йс я тем,что, с целью улучшения качества прессуемых изделий и повышения надежности процесса, уплотнение осуществляют сначала путем передачи на порошок радиального давления и затем окончательно прессуют осевым усилием при постоянном по высоте прессуемого изделия радиальном давлении.

f5

Составитель Л.Гамаюнова

Техред M.Äèäüê Корректор M.Äåì÷èê

Редактор А.Огар

Заказ 4878/13 Тираж 740 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 ) 3445

2. Устройство для прессования иэделий из порошковых материалов, включающее контейнер высокого давления и размещенную в нем полиуретановую форму для металлического ro5 рошка, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества прессуемых иэделий и повышения на1 дежнасти процесса, полиуретановая форма выполнена с герметичной кольцевой полостью, заполненной жидкой средой, а рабочее отверстие контейнера высокого давления выполнено в виде заходного и формообразующего цилиндров, сопряженных конической поверхностью.