Пресс-форма для горячего прессования
Изобретение относится к пресс-формам для горячего прессования изделий из порошков. Целью изобретения является расширение технологических возможностей пресс-формы за счет увеличения рабочих температур, повышение экономичности работы пресс-формы и стойкости прессуемых изделий. В обойму 1 помещают порошковую матрицу 4, выполненную из брикетированной композиции на графитовой основе пористостью 10-30%, содержащей 5-35% гексагонального нитрида бора, засыпают порошок, индукционным нагревателем создают температуру до 2000°С и прессуют порошок пуансонами 6,8 и проставкой 7, создавая в матрице квазигидростатическое напряженное состояние. Повышая до 2000°С рабочие температуры, обеспечивается возможность регенерации композиции матрицы, в 10 раз повышается стойкость изделий. 1 ил., 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
„„SU,„, 1470457
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Ми4
Л
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
j (21) 4165750/31-02
l(22) 22.12.86 (46) 07.04.89. Бюл. Р 13 (71) Институт проблем материаловедения АН УССР (72) А.А.Байденко, Ю.П.Вертебный, М.Ш.Гольдберг, Г.Г.Карюк .и А.В.Свечков (53) 621.762.4 (088.8) (56) Кипарисов С.С., Либенсон Г.А.
Порошковая металлургия. М.: Металлургия, 1972, с.342, рис.176,г °
Бакуль В.И., Никитин 10.È., Верник Е.Б., Селех В.Ф. Основы проектирования и технология изготовления
1 абразивного и алмазного инструмента.
М;» Машиностроение, 1975, с.270. (54) ПРЕСС-ФОРМА ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ПРЕССОВАНИЯ (57) Изобретение относится к прессформам для горячего прессования из(51)4 В 22 F 3/14, В 30 В l5/02 делпй из порошков. Целью изобретения является расширение технологических возможностей пресс-формы за счет увеличения рабочих температур, повышение экономичности работы прессформы и стойкости прессуемых изделий. В обойму 1 помещают порошковую матрицу 4, выполненную из брикетированной композиции на графитовой основе пористостью 10-30 об,7., содержащей 5-35 мас.7. гексагонального нитрида бора, засыпают порошок, индукционным нагревателем создают температуру до 2000 С и прессуют порошок пуансонами 6,8 и проставкой ?, создавал в матрице квазигидростатическое напряженное состояние. Повышая до 2000 С рабочие температуры, обеспечивается возможность регенера.ции композиции матрицы, в 10 раз повышается стойкость изделий. 1 ил., 2 табл.
1470457
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для горячего прессования изделий в открытой пресс-форме с ис5 пользованием прессового оборудования и неметаллических матриц.
Цель изобретения — расширение технологических возможностей прессформы за счет увеличения рабочих температур, повьппение экономичности работы пресс-формы и стойкости прес" суемых изделий.
На чертеже приведена пресс-форма, разрез. 15
Пресс-форма включает обойму 1, плиту 2, установленную на столе 3 пресса (полностью пресс не показан), . порошковую матрицу 4 и узел приложения усилия прессования вдоль матри- 20 цы, содержапплй нижний пуансон 5 и верхний пуансон 6, между которыми находится прессуемая пластина, а также проставку 7 и внешний пуансон 8.
Снаружи пресс-формы устанавливают 25 индукционный нагреватель 9 и верхнюю плиту 10 с засыпкой 1 1, снижающие тепловые потери. Направление действия усилия прессования со стороны верхнего ползуна пресса показано стрелкой.
Порошковую матрицу 4 выполняют из брикетированной композиции на графитовой основе пористостью 1030 об.7, содержащей 5-35 мас.% гекп сагонального нитрида бора.
Порошковые матрицы с пористостью менее 10Х получить не удается из-за деконсолидации порошкового тела после снятия давления и наличия пласти- щ0 фикатора (раствора поливинилового спирта), а с порис.тостью более ЗОЖ не обеспечивается механическая проч ность.
При содержании в композиции ме:нее 5 мас.Ж нитрида бора не обеспе.чиваются требуемые параметры процесса и свойства изделий; повьппение содержания нитрида бора, как более дорогого материала, свьппе 35 мас.Ж оказалось нецелесообразным, так как стойкость прессуемых пластин достиг,ла заданной и не менялась.
Пресс-форма работает следующим образом.
В обойму 1 помещают порошковую матрицу 4, вставляют в нее нижний пуансон 5 и с плитой 2 устанавливают на столе пресса 3, в полость порошковой матрицы 3 засыпают навеску порошка, .вставляют верхний пуансон 6, проставку 7 и внешний пуансон 8.
Снаружи пресс-формы устанавливают индукционный нагреватель 9 с верхней плитой 10 и засыпкой 11. Верхним ползуном через пуансоны 6 и 8 и проставку 7 прикладывают давление к спекаемому порошку и порошковой матрице 4, создавая в матрице квазигидростатическое напряженное состояние, разогревают до 2000 С, повышая в проо цессе нагрева давление прессования до 350 кгс/см, производят выдержку L в течение 10 мин, выключают нагрев и сбрасывают давление.
Порошковую матрицу 4 со спеченной пластиной извлекают из обоймы 1, отделяют пластину, а порошковую матри"цу регенерируют.
При получении следующего изделия цикл повторяют.
Для сравнения были также изготов лены пресс-формы с порошковыми мат-. рицами иэ графитовой крупки без добавок и из электролизированного кокса с 10 мас.7 пульвербакелита (известная пресс-форма), которые были использованы для горячего прессования пластин.
На полученных пластинах проводили испытания режущих свойств, оцениваемых по стойкости пластин, изготовленных из силинита (материала на основе нитрида кремния).
Работоспособность пресс-форм оце« нивали по величине деформации их боковой рабочей поверхности.
Результаты испытаний приведены в табл.1 и 2.
Как показали испытания, испольпоаание предложенной пресс-формы позволяет: расширить технологические возможности процесса прессования за счет повышения рабочих температур до 2000 С; повысить экономичность при эксплуатации (за счет возможности регенерации композиции матрицы до 35-40 циклов, а также использования деше вой графитовой крупки-отходов .электродного графита); повысить стойкость изделий, спеченных в предложенной пресс-форме, в среднем в 10 раз по сравнению с
1 ,изделиями, спеченными в известной пресс-форме з 1470457
4 упростить конструкцию пресс-формы (за счет отсутствия элементов для бокового давления и изготовления матрицы без механической обработки. в обойме, и пуансоны! о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что, с целью расширения ее технологических возможностей за счет увеличения рабочих температур, повышения экономичности работы пресс-формы и стойкости прессуемых изделий, матрица выполнена из материала, содержащего 5-35 мас.Е нитрида бора и с пористостью 10-307. формула изобретения
Пресс-форма для горячего прессования, содержащая порошковую матрицу на основе графита, размещенную
10 т ° блвлв1 урв е:цяя р!е р
Графитов!ег лоровов — 100 лвс. X
1вб
1б,10
i ioo гг
Be удовлетвор.
Не уловлетвор.
Зле йтролв веровав» в!е! вовс - 103 лулввероевелвт (лввествое устройство)
Граалтоввэ врудэв152 ВМ
То эе
1,2
8953
Не удовлетвор.
Не удалось лолуевтв
3!27
0.8
Удовлетвор.
180
Удовлетвор.
OÄ2
3,22
Удовлетэор.
Удовлетвор.
0,9
Зт29
145
2000
Удовлетвор.
Удовлетвор. е
1,0.
3,30
145
Удовлетвор, Удоелетаор. ревруваласв пре !!i! д"влевле лодпрессоэвя
Та блица 2
Величина мации бок поверхнос матрицы, Состав композиции
Пористо брикети ванной
ПОЗИЦИИ
Об.X йко стив
Температура Зксплу одержани
Глерода плести ак, мас. личес pso клов спеНИЯ ДО
ЛНОГО атации прессФОРМЫ, С новле
Я СОС" ва! трафитовая крупка с 5Х
ВИ
То же
10 t.5
2/00
Не удалось
1,0
1,1
1,! получить
3,46
3,46
3,51
t50
i40
2000
1,2 3,54 140 16
Разругнилась при приложении давления подпрессовки
Не удалось получить
0!В 3,45 150 32
О!9 3 42 150 36
1,0 3,42 . !45 38
1,1 3,51 t40 35
Разрушлась при приложении давления подпрессовкн
I! !! !!
« I I,.
Графитовая крупка с 5Х
ВК
То.же
Графитовая крупка с 10Х
BN
То же
2000
Продолжение табл.2
1.470457
2 3 4 5
Не удвлось получить
018 3,27 160 35
0,7 31 27 160 40
0,9 3 29 145 . 40
1,0 3,30 !45 35
Рвэрушилвсь прн прилоиении давления подпрессовки н н
tl н
Ме удвлось подучить
0,9-1 ° 1 . 3 ° 25 3,29 145 !40 35-42
2000 верушипвсь дри дридов!еияи дввлениЮ ° подпрес совки
Составитель А.Туманов
Техред А.Кравчук Корректор А.Обручар
Редактор В«Данко
Заказ 1416/13 Тираж 710 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
11303", Москва, Ж-Э5, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-нздз1<л»< кнй комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101
Грефитоввя крупке с 15Х
ВМ
То ке
Грвфитов вя крупке с 20Х
ВМ
То ие и„, »н» . н»
«,и„, Грвфитоввя крупка с 25Х
ВМ
To I 11 11 и.. Грвфитовва крупкв с 303 8N и с 35Х ВМ То ке II ,н, н» н 5 ! 0 ! 5 10 ! 5 l0 !5 ,25 5 10 ! Не удалось получить 0,8 3,24 0,9 3,19 0,9 3,26 1,0 3,31 Рвэрушилвсь при приложении прессовки Be удалось получить 0 8 . Э 26 0,9 3,28 190 Эр28 1,1 3,30 Реврушилесь йри прнлоиеяии прессовки 155 40 155 38 145 40 140 35 давления под150 35 145 40 ! 4S 42 140 38 давления под» 2000 2000 . 2000 2000 2000
