Устройство для холодного прессования изделий типа втулка

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к холодному изостатическому прессованию сухим методом. Целью изобретения является повышение качества и размерной точности изделий. При опускании пуансона 10 полиуретановая втулка 12 перекрывает полость полиуретановой формы 4, выполненной с герметичной полостью 5, заполненной жидкостью. На концах рабочей поверхности полиуретановой формы выполнены конические участки 9 с углом конусности 7-10° и высотой, в два раза меньшей величины хода пуансона при деформировании. При дальнейшем ходе пуансона происходит прессование металлического порошка 13 в условиях трехосного неравномерного сжатия. За счет сил трения контейнер 1 перемещается вниз, в результате чего форма 4 симметрично деформируется. Устройство позволяет избежать возникновение поперечных трещин на боковой поверхности изделий и повысить их размерную точность. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

nw u» (51)5 В 22 Р 3 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

t (21) 4415506/23-02 (22) 25.04.88 (46) 07.()1.90. Бюл. У 1 (72) В,П.Волков, И.N.ÈñìàãèëîB

Н,Б.Альтшулер, Г.Н.Моргун и Г.M.Âîëêoгон (53) 621.762.4(088.8) (56) Джонс В.Д. Прессование и спекание. — М.: Мир, 1965, с. 112-113.

Авторское свидетельство. СССР

11 1344513, кл. В 22 F 3/02, 1986, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХОЛОДНОГО ПРЕССОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ТИПА ВТУЛКА (57) Изобретение относится к по. рошковой металлургии в частности к холодному изостатическо.му прессованию сухим методом.

Целью изобретения является повышение качества и размерной точности иэделий.

При опускании пуансона 10 полиуретановая втулка 12 перекрывает полость полиуретановой формы 4,.выполненной с герметичной полостью 5, заполненной жидкостью. На концах рабочей поверхности полиуретановой формы выполнены конические участки 9 с углом конусности 7-10 и высотой, в два pasa меньшей величины хода пуансона при деформировании. При дальнейшем ходе пуансона происходит прессование металлического порошка 13 в условиях трехосного неравномерного сжатия. За счет сил трения контейнер 1 перемещается вниз, в результате чего форма 4 симметрично деформируется, Устройство позволяет избежать возникновение поперечных трещин на боковой поверхнос ти изделий и повысить их размерную точность..1 ил., 1 табл.

1533838

Изобретение относится к порошковой металлургии„ в частности к устройст- вам для холодного изостатического прессования сухим методом.

Целью изобретения является повьш ение качества и размерной точности и зделий, На чертеже изображено устройство, разрез.

Устройство состоит из контейнера 1 высокого давления, установленного с воэможностью осевого перемещения на упругих элементах 2, и выталкивателя

3. В рабочем отверстии контейнера

«ысокого давления установлена полиуретановая форма 4 с герметичной полостью 5, заполненной жидкостью. Полиуретановая форма расположена на металлической шайбе 6,, на которой закреплен металлический формообразующий стержень 7, Рабочая поверхность полиуретановой формы выполнена в виде цилиндрической поверхности 8 и имеет с двух сторон конические участки 9. Пуансон 10 имеет по периметру выступающую часть 11 и снабжен полиуретановой втулкой 12. Форма заполнена металлическим порошком.

Устройство работает следующим образом.

Пуансон 10 опускается:вниз, при этом полиуретановая втулк,а 12 перекрывает полость формообразующей части полиуретановой формы 4, а выступающая часть 11 начинает давить на периферийную поверхность формы, в результате чего эа счет упругой деформации полиуретана происходит заполнение торцовой полости пуансона 10. В этот момент напряженное состояние формы 4 характеризуется наличием сжимающих напряжений на наружной поверхности и растягивающих на внутренней. Та45 кое напряженное состояние исключает потерю устойчивости формообразующей части формы 4 и повышает размерную и геометрическую точность наружнои поверхности прессовки, При дальнейшем перемещении пуансона 10 проис50 ходит выравнивание напряжений по всему объему формы 4, которая передает радиальное усилие сжатия на прессуемое изделие„ Вследствие одновременного. воздействия радиального усилия

55 со стороны формы 4 и осевого усилия со стороны пуансона !О происходит прессование металлического порошка в условиях трехосного неравномерного сжатия, За счет сил трения контейнер перемещается вниз, в результате форма 4 приобретает осевую деформацию сжатия, распределенную симметрично. Втулка 12, взаимодействуя одновременно с пуансоном 10 и формой

4, выравнивает осевое и радиальное давления на прессуемое изделие.

При обратном ходе пуансона 10 форма 4 упруго восстанавливает первоначальные размеры. Коническая поверхность 9 перемещается в осевом направлении относительно соответствующей поверхности прессовки, в которой не возникает растягивающих напряжений. Высота конического участка 9 выбирается, исходя иэ величины осевого сжатия полиуретановой формы. Оптимальное значение высоты конического участка, исходя из получения качественных деталей с максимальной размерной точностью, определяется из выражения

Ь = S/2 где S — ход деформирования.

Угол наклона образующей конической поверхности к образующей цилиндричес0 кой поверхности равен =7-10 ..

Уменьшение высоты Ъ и угла и приводит к возрастанию сил грения между отпрессованкым изделием и полиурета" новой формой, что ведет к образованию трещин. Увеличение высоты и угла конусности больше рекомендуемых величин приводит к значительному отклонению от цилиндрической наружной поверхности изделия, что снижает размерную точность.

Предлагаемое устройство позволяет избежать возникновения поперечных трещин на боковой поверхности и повысить размерную точность прессованных изделий.

Пример. Для осуществления . процесса холодного иэостатического прессования йроводят прессование втулки с наружным диаметром 70 мм, внутренним 40 мм и высотой 200 мм иэ порошка на гидравлическом прессе. Полиуретановую форму с наружным диаметром 120 мм заполняют порошком с ис пользованием виброзасыпки, затем ус" танавливают в контейнер высокого давления и прессуют с давлением 400500 МПа, Ход деформирования равен

20 мм, высота конического участка

Устройство для холодного изостатического

Отклонение

Угол коРазно- Качество нусности Ы, град. плотразмера поперечного сечения, мм поверхности ность, г/см прессования

Предлагаемое 3

1 4

О, 1 Образование трещин

То же

Без трещин

0 1

0,1

0,1

0,1

0,1

О ° 1

О,! Образование трещин

1,0

ОФ7

0,7

0,7

1 4

I 6

1,5

3

5

7

Известное

7

8,5

11

I5

Составитель В.Ермаченков

Редактор И.Дербак Техред .М.Ходанич Корректор О.Ципле

Заказ 11 Тираж 633 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-3$, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óàãîðoä, ул. Гагарина,101

5 15338

h=10 мм, угол конусности варьирует в пределах 6 =3-15 .

Холодное изостатическое прессование проводят с помощью известного и предлагаемого устройства. Полученные результаты приведены в таблице.

Иэ результатов, приведенных в таблице, следует, что оптимальный угол конусности лежит в пределах 7-10

Это обеспечивает получение деталей без трещин с минимальным отклонением размера поперечного сечения.

При К < 7 образуются трещины, а при

4010 снижается размерная точность.

Экономический эффект от использования предлагаемого устройства для холодного прессования обеспечивается за счет экономии от уменьшения про- 20 цента брака по трещинам, а также за счет повышения размерной точности иэ,делий типа втулка, I

38 6

Формула изобретения

Устройство для холодного прессования изделий типа втулка, содержащее пуансон, стержень и контейнер высокого давления с установленной в нем полиуретановой формой, в теле которой вдоль формообразующего участка . размещена герметичная полость с жиц". костью, о т л и ч а ю m е е с я тем, что, с целью повышения качества и раэ . мерной точности изделий, на концах рабочей поверхности полиуретановой формы выполнены конические участки. о ,с углом конусности 7-10 и высотой, в два раза меньшей величины хода пуансона при деформировании, на рабочем торце пуансона установлена полиуретановая втулка, а контейнер высокого давления установлен с возможностью осевого перемещения относительно полиуретановой формы и стержня.

)