Способ прессования многослойных трубчатых изделий из порошков

 

Изобретение относится к порошковой металлургии. Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет увеличения сортамента и повышения прочности соединения слоев. Медный порошок ПМС-1 наносят в виде смеси парафина и фракции - 0,315+0,2 мм на оправку диаметром 10 мм. Толщина первого слоя 1,5 мм. Затем экструдированием наносят второй слой из смеси парафина и порошка фракции - 0,063+0,05 мм. В зависимости от изменения расстояния от торца прессующего органа до матрицы (0,8 мм

1,8 мм

2,9 мм) происходит уплотнение первого слоя до толщины 1,3 мм

1,2 мм

0,8 мм соответственно. После спекания прочность сцепления слоев составляет 200 н/м<SP POS="POST">2</SP>, в то время как по известному способу 105 н/м<SP POS="POST">2</SP>. Предлагаемый способ позволяет получить изделие, состоящее из 3-7 слоев, при толщине слоя 0,5-4,0 мм, в то время как по известному число слоев не более трех. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 5 В 22 F 3/20, 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHSIM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4311159/31 02 (22) 24. 08,87 (46) 30.04.90. Бюл. Н 16 .(71) Витебский технологический инсти.тут легкой промышленности (72) A,В. Степаненко, М.И. Жемчужный, И.С, Алексеев и В.В. Савицкий (53) 621.762.4(088.8) (56) Плющ Г.В. и др. Получение биметаллических твердосплавных изделий методом мундштука прессования. — Порошковая металлургия, 1971, 1 10, с. 82-87.

Авторское свидетельство СССР

М 1225690, кл. В 22 F 3/20, 7/02, 1984, (54) СПОСОБ ПРЕССОВАНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ

ТРУБЧАТЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ !!ОРОШКОВ (57) Изобретение относится к порошко вой металлургии. Цель изобретения расширение технологических возможностей за счет увеличения сортамента

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам прессования многослойных изделий из порошков.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей за счет увеличения сортамента и повышения прочности соединения слоев.

На Фиг. 1 показана последовательность операций при прессовании многослойных изделий; на фиг. 2 - осуществление способа при нанесении второго и последующих слоев.

Способ осуществляется следующим образом.

2 и повышения прочности соединения слоев, Медный порошок ПМС-1 наносят в виде смеси парафина и фракции

-0,315. ° .+0,2мм на оправку диаметром

1О мм, Толщина первого слоя 1,5 мм.

Затем экструдированием наносят второй слой из смеси парафина и порошка фракции - 0,063...+0,05мм. В зависимости от изменения расстояния от торца прессующего органа до матрицы (0,8; 1,8; 2,9 мм) происходит уплотнение первого слоя до толщины

1,3; 1,2; 0,8 мм соответственно. После спекания прочность сцепления слоев составляет 200 Н/м, в то время

1 как halo известному способу 105 Н/м z

Предлагаемый способ позволяет получить изделие, состоящее из 3-7 слоев, при толщине слоя 0,5-4 мм, в то время как по известному число слоев не более трех ° 1 з.п. Ф-лы, 2 ил., 1 табл.

На наружную поверхность оправки 1 наносят первый слой из смеси исходного порошка с пластификатором 2 (фиг, 1 а-в). Затем на поверхность оправки с первым слоем наносят второй слой 3 (фиг. 1 б) и последующие слой 4 (фиг, 1 в).

Повышение прочности соединения слоев (фиг. 2) производят экструдированием каждого последующего слоя с одновременным уплотнением предыдущего слоя в осевом направлении.

Нанесение каждого порошкового слоя осуществляют за счет его затягивания наносимым порошковым слоем. Далее

15601 08 оправку извлекают (фиг. 1г) и полученную многослойную заготовку спекают, Повышение прочности соединения слоев осуществляют следующим образом.

Участок первого слоя длиной 1 контактирует с наносимым порошковым слоев в конусной части матриц . Со стороны второго слоя на первый действу ют радиальные сжимающие напряжения

b а на входе в калиЬрующую часть эк матрицы — растягивающие напряжения

6 . При этом скорость V больше V, Вследствие разности скоростей оправ- 15 ка с первым слоем будет затягиваться в калибрующую часть матрицы и дви гаться со скоростью Vq, Однако поскольку имеют место сжимающие напряжения 5, на поверхности контакта наносимых слоев возникают интенсивные касательные напряжения >., что приводит к устранению границы перехода между слоями и, как следствие, к повышению прочности их сцепления.

При этом изменение расстояния приводит к изменению длины участка контакта двух слоев в конусной части матрицы. Поскольку в пределах этого участка длиной 1 действуют сжимающие

30 напряжения 6 и имеют место интенс:к сивные касательные напряжения, обеспечивается возможность регулирования . толщины слоев в изделии.

Скорость V, можно регулировать с скоростью вращения шнека 5 (фиг. 1). З5

Скорость V3 регулируют скоростью перемещения оправки 1, а величину смещения нижнего слоя регулируют изменением скорости перемещения оправки с покрытием через зону смещения.

При этом разность скоростей движения оправки с покрытием и наносимой должна Ьыть такой, чтобы растягивающие напряжения, действующие в зоне сдви45

ra на предыдущий слой, не превышали прочности на разрыв порошкового слоя, Расчет диапазона скоростей производился исходя из условия постоянства объема материалов предыдущего слоя, проходящего через зону смещения. При 50 этом если V — скорость выдавливания 1 наносимого порошкового слоя на входе в калиЬрующую часть матрицы, а V>— скорость предыдущего слоя на входе в калибрующую часть, матрицы, то 55

1R-r

aV = V .V)= V> n(К 2 )

1 (1) rÀe Ф вЂ” разность скоростей наносимого и предыдущего слоев порошка, м/мин;

1 — длина участка предыдущего слоя> прошедшего зону смещения в единицу времени;

R — наружный радиус предыдущего слоя покрытия, м;

К, — наружный радиус предыдущего слоя после прохождения зоны смещения, м, В., = КК„ где к - коэффициент радиального обжатия (определяется экспериментально);

r - внутренний радиус предыдущего слоя (иэделия), м.

При этом величина скорости выдавливания наносимого порошкового слоя на входе в калибрующую часть матрицы определяется производительностью шне. ка и зависит от геометрии канавки шнека и матрицы, а также от частоты вращения шнека.

Пример 1. Результаты нане" сения слоев порошка на оправку в предлагаемом и известном способах и получения многослойного изделия с различным количеством слоев и различной их толщиной (фиг. 1) представлены в таблице.

Как видно из приведенных данных, предлагаемый способ позволяет увеличить число слоев в многослойном изделии.

Способ получения многослойных изделий позволяет регулировать толщину слоя и конструктивным приемом, т.е, размером 1 зоны (фиг. 2), в которой последующий слой уплотняет предыдущий в осевом направлении, Пример 2. Для изготовления двухслойных изделий использовали порошок Ьронзы БрОФ-10-1. На оправку наносили первый слой из смеси бронзы фракции -0,315...+0,2 мм и парафина. Толщина слоя 1>5 мм, наружный диаметр оправки 10 мм, На поверхность оправки с первым слоем наносили второй слой того же порошка фракции

-0>063...+0,05 мм.При этом расстояние от торца прессующего органа изменялось и составляло 0,8; 1,8;

2,9 мм. B зависимости от положения прессующего органа толщина внутреннего слоя изменялась и составила соответственно 1,>; 1,1; 0,7 мм, Наружный диаметр >1 зделия 16 мм, внутрен08 6 сравнения прочность сцепления слоев в изделии, изготовленном по известному способу, составляет 105 Н/м

2 формула из обре те ния

1, Способ прессования многослойных трубчатых изделий из порошков, включающий последовательное нанесение слоев порошка и спекание, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения технологических воэможностей за счет увеличения сорта-, мента, нанесение слоев осуществляют экструдированием, причем первый слой наносят на оправку.

2. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что,. с целью повышения прочности соединения слоев, экструдирование каждого последующего слоя производят с уплотнением предыдущего слоя в осевом направлении.

Количество

По предлагаемому способу

Толщина слоя, Суммарная толмм щина изделия, мм

Толщи нд слоя, мм

Суммарная толщина изделия, мм

1,0

2,0

3,0

4,0

Изделие не получено из-за проворота порошка со шнек ком

4,0

8,0

Изделие не получено из-за проворота порошка со шнеком

1,0

2,0

3,0

5,0

lo o

Изделие не получено из-за проворота порошка со шнеком

1,0

2,0

3,0

6,0

Иэделие не получено из-за проворота порошка со шнеком

Изделие получить невозможно

6,0

12,0

18,0

1,0

2,0

1)0

2,0

3,0

1,0

1,0

2,0

7)0

14,0

5 15604 ний диаметр 10 мм. После извлечения оправки заготовка спекалась ° Прочность сцепления спеченных слоев

195 Н/м . При изготовлении иэделий по известному способу прочность сцеп5 ления слоев составила 95 Н/м

Пример 3. При изготовлении двухслойного изделия использовали медный порошок ПНС-1. Вначале íà on- lp равку наносили первый слой из смеси парафина и порошка фракции

-0,315...+0,2.мм. Толщина первого слоя 1,5 мм, внутреннии диаметр 10 мм.

Затем наносили второй слой из смеси парафина и порошка фракции -0,063...

+0,05 мм. При изменении расстояния от торца прессующего органа до матрицы (0)8; 1,8; 2,9 мм) толщина первого слоя составила 1,3; 1,2; 0,8 мм 20 соответственно. После спекания проч-. ность сцепления слоев 200 Н/м . Для

По известному способу

0,5

1,0

1)5

2,0

3,0

4,0

0,5

1,0

2,0

3,0

4,0

1,0

2,0

3,0

4,0

1,5

3,0

4,5

6,0

9,0

12,0

2,0

4,0

8,0

12,0

16,0

5,0

10,0

15,0

12,0

f5604 08

5 г

Фиг.1

1)60408

° °

° °

° I

Составитель В. Шуменко

Редактор И. Циткина Техред М.Ходанич Корректор С. Шевкун

«««

Заказ 144 Тираж 644 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент, r. Ужгород, ул. агар

tf II

Г ина 1i11