Способ уплотнения спеченных кольцевых заготовок

 

Изобретение относится к способам уплотнения спеченных кольцевых заготовок. Цель - повышение качества изделия за счет увеличения плотности. Исходную кольцевую заготовку 1 вводят в матрицу 2, базируя относительно знака 3, включают вращение шпинделя 4 и раскатывают пуансоном 5, установленным под углом α к оси матрицы, до касания заготовки 1 матрицы 2. Уменьшают угол наклона α и заменяют пуансон либо переносят заготовку на устройство с меньшим углом пуансона и продолжают раскатку до касания заготовки знака 3. Проводили уплотнение спеченных заготовок дисковых фрез из порошка быстрорежущей стали. Исходная заготовка размерами 74 <SP POS="POST">.</SP> 22 <SP POS="POST">.</SP> 3,5 мм и плотностью 6,9 г/см<SP POS="POST">3</SP> раскатывается в два этапа на размер 80 <SP POS="POST">.</SP> 22 <SP POS="POST">.</SP> 2,5 мм. После первого этапа заготовка имела размеры 80 <SP POS="POST">.</SP> 26 <SP POS="POST">.</SP> 2,8 мм. Направление обкатывания изменяли на противоположное при переходе на второй этап. Получили плотность изделия 8 г/см<SP POS="POST">3</SP>, повысив стойкость фрезы в 1,8 раза. 1 з.п.ф-лы, 2 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s В 22 F 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4679442/02 (22) 07.03.89 (46) 15,08.91. Beë. ¹ 30 (72) А. В. Григорьев, Е. Г. Шин гель, А, А. Михайлов и В. В, Егоров (53) 621.762.4.043(088.8) (56) Казаченок В. И„Наговицин В. В„Зимин Ю. А. Технология торцовой раскатки— штамповки с обкатыванием плоских деталей с плоским полотном. — Кузнечно-штамповочное производство, 1987, ¹ 6, с. 6 — 9.

Заявка Японии № 61 — 28001В, кл. В 22 F 3/24, 1980. (54) СПОСОБ У П Л ОТ Н Е Н И Я С П Е Ч Е Н Н Ы Х

КОЛЬЦЕВЫХ ЗАГОТОВОК (57) Изобретение относится к способу уплотнения спеченных кольцевых заготовок.

Цель — повышение качества изделия эа счет увеличения плотности. Исходную кольцевую заготовку 1 вводят в мат 2 б

„, . Ж „„1669635 А1 относительно знака 3, включают вращение шпинделя 4 и раскатывают пуансоном 5, установленным под углом а к оси матрицы, до касания заготовки 1 матрицы 2. Уменьшают угол наклона а и заменяют пуансон либо переносят заготовку на устройство с меньшим углом пуансона и продолжают раскатку до касания заготовки знака 3. Проводили уплотнение спеченных заготовок дисковых фрез из порошка быстрорежущей стали. Исходная заготовка размерами 74х22х3,5 мм и плотностью 6,9 г/см раскатывается в два

3 этапа на размер 80х22х2,5 мм, После первого этапа заготовка имела размеры

80х26х2,8 мм. Направление обкатывания изменяли на противоположное при переходе на второй этап. Получили плотность изделия 8 г/см, повысив стойкость фрезы в э

1,8 раза, 1 з.п. ф-лы, 2 ил,,1 табл.

1669635

Изобретение относится к порошковой металлургии. в частности к способу уплотнения спеченных кольцевых заготовок.

Цель изобретения — повышение качества изделия за счет увеличения плотности, При раскатке спеченной кольцевой заготовки с изменением ее первоначальной формы в плане осуществляют изменение направления радиального течения материала, Такая схема доуплотнения в сочетании с локальным приложением прессующего усилия приводит к появлению интенсивных сдвиговых деформаций. Раскатку проводят в два этапа, сначала с увеличением наружного и внутреннего диаметров кольцевой заготовки и затем с уменьшением внутреннего ее диаметра, что обеспечивается последовательностью чередования углов раскатки; на первом этапе 3 30 -10, на втором 0 30 — 2 30 . Изменение направления обкатывания пуансоном на противоположное при переходе на второй этап раскатки приводит к усилению положительного эффекта.

На фиг. 1 представлен рабочая зона устройства в процессе раскатки исходной заготовки (пунктир) с увеличением наружного и внутреннего диаметров, общий вид; на фиг. 2 — окончание процесса раскатки с уменьшением диаметра отверстия.

Способ осуществляют следующим образом.

Исходную кольцевую заготовку 1 вводят в матрицу 2, базируя относительно знака 3. 8ключают вращение шпинделя 4 и раскатывают пуансоном 5, установленным под углом а к оси матрицы до касания заготовки 1 матрицы 2. Затем уменьшают угол наклона а и заменяют пуансон (либо переносят заготовку на другое устройство с меньшим углом наклона пуансона) и продолжают раскатку до касания заготовки 1 знака 3.

Пример. Проводили уплотнение спеченных заготовок дисковых фрез из порошка быстрорежущей стали на гидравлическом прессе модели Д62432, оснащенном устройством торцовой раскатки модели

АВА67НС, имеющим приводной шпиндель и неприводную головку с воэможностью изменения угла наклона в интервале 06 град. Исходную заготовку с размерами

Р 74х922х3,5 мм и плотностью 6,9 г/см раскатывали за два перехода, на размеу

Р 80хР22х2,5 мм с плотностью 7,9 г/см, После первого перехода заготовка имела размеры: Р80хР 26х2,8 мм. 8 одном из вариантов реализации способа направление обкатывания заготовки изменяли на проти5

55 воположное одновременно с изменением направления радиального течения материала.

При этом плотность заготовки увеличилась до 8 г/см, Параметры процесса раскатки и результаты прессования представлены в таблице.

При осуществлении способа трения заготовки о стенки матрицы знак практически отсутствует, что приводит к увеличению плотности изделий за счет снижения потерь прессующего усилия на трение и стойкости матрицы и знака эа счет уменьшения их износа. При одновременном изменении направления радиального течения материала и направления обкатывания напряжение в заготовке от действия радиальной и тангенциальной сил меняют свое направление на противоположное, что способствует повышению плотности иэделий, Необходимость изменения направления радиального течения материала именно в укаэанной выше последовательности связана с тем, что пластичность пористых материалов значительно ниже пластичности компактных материалов тех же марок. Поэтому вначале спеченную заготовку, обладающую максимальной для данного состояния пластичностью, раскатывают с увеличением наружного диаметра до касания матрицы.

Одновременно при этом происходит увеличениЕ внутреннего диаметра кольцевой заготовки. На этом этапе раскатки в заготовке действуют растягивающие напряжения. 3атем изменяют напряженно-деформированное состояние в заготовке, раскатывая ее с уменьшением диаметра отверстия до касания знака, При этом в заготовке возникают напряжения сжатия, что благоприятно влияет на процесс пластической деформации нагартованного на первом этапе раскатки пористого материала, Изменение направления радиального течения материала в предлагаемом способе осуществляют следующим образом: вначале заготовку раскатывают пуансоном, установленным под углом 3 30 — 10, до касания заготовок стенок матрицы, а затем раскатку продолжают пуансоном, установленным под углом к оси матрицы О 30 — 2 30, до касания заготовки центрального стержня.

Известно, что при раскатке с малыми деформациями эа один оборот инструмента (малыми подачами) при деформации с узким очагом (а < 3 ), когда преобладает радиальная деформация, отверстие кольца уменьшается, а при деформации с широким очагом (а > Зо), когда при малых подачах инструмента преобладает окружная дефор1669635

Параметры процесса прокатки

Переход, М

Угол наклона пуансона

Максимальное усилие раскатки, тс

Скорость вращения шпинделя,c

Скорость осевой подачи инструмента, мм/с

Плотность, г/см

Примечание

3 30

2 30

0,1 — 0,25

0,1 — 0,25

120

2,5

2,5

7,4

7,9

Без изменения направления обкатывания

Изменили направление обкатывания

2 30

120

0,1 — 0,25

2,5

8,0 мация, отверстие кольца и наружный диаметр увеличиваются, Переходному очагу соответствует раскатка с углом а - Ço.

В интервале углов 2 30 — 3 30, соответствующих переходному очагу, имеет место равное развитие радиальной и окружной деформаций. Это приводит к образованию в заготовке пластических шарниров, в которых напряжения меняют свое направление на противоположное, при этом в пористой заготовке зарождаются трещины, которые при дальнейшей деформации приводят к растрескиванию, т. е. разрушению заготовок, Интервал углов 3 30 — 10 для начальной стадии раскатки выбирают потому, что при углах 3 30 имеет место преобладание окружной деформации с четко выраженным увеличением наружного и внутреннего диаметров кольца. При установке пуансона на угол, больший 10, значительно возрастают изгибающие нагрузки на инструмент, что снижает надежность работы устройства. В интервале этих углов наклона пуансона к оси матрицы качественных изменений в развитии деформации заготовок не происходит, а с увеличением угла наклона происходит только уменьшение потребного усилия раскатки за счет уменьшения площади контакта пуансона с заготовкой, Интервал углов О 30 -2 30 в конце раскатки выбирают исходя из того, что при углах 2 30 имеет место преобладание радиальной деформации с уменьшением диаметра отверстия кольца, При углах меньших 0 30 эффект локального приложения нагрузки практически отсутствует, а изме5 нение углов наклона в данном интервале характеризуется только изменением потребного усилия деформирования заготовок.

Использование предлагаемого способа

10 в производстве дисковых фреэ позволяет увеличить их стойкость в 1,8 раза.

При этом стойкость инструмента увеличивается в 1,5 раза за счет уменьшения износа матрицы и знака.

Формула изобретения

1. Способ уплотнения спеченных кольцевых заготовок, включающий размещенные заготовки в полости матрицы и

20 обкатывание пуансоном, установленным под углом к оси матрицы, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изделия за счет увеличения плотности, обкатывание пуансоном осуществляют с рас25 каткой заготовки в два этапа, сначала с увеличением наружного и внутреннего диаметров кольцевой заготовки и затем с уменьшением внутреннего ее диаметра, 2. Способ по и. 1, отличающийся

30 тем, что направление обкатывания пуансоном изменяют на противоположное при переходе на второй этап раскатки.

1669635

L3 фиг.2

Составитель А. Думчев

Техред М.Моргентэл

Редактор Л. Пчолинская

Корректор О Кравцова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2700 Тираж 490 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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