Способ горячего прессования заготовок

 

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано при изготовлении заготовок концевого режущего инструмента. Цель изобретения - расширение технологических возможностей способа путем обеспечения обработки малопластичных материалов и повышение качества изделий. Прессование осуществляют при наличии в матрице пресс-остатка от предыдущей заготовки, причем при обратном ходе пуансона смещают заготовку относительно матрицы на величину L = L - H- H<SB POS="POST">1</SB> - при величине паузы между циклами прессования &Tgr;≤[K (T<SB POS="POST">о</SB>-Т<SB POS="POST">к</SB>)/(T<SB POS="POST">о</SB>-T<SB POS="POST">ш</SB>)]<SP POS="POST">2</SP>, где L - величина смещения пресс-изделия, мм

L - длина контейнера, мм

H - длина заготовки, мм

H<SB POS="POST">1</SB> - высота цилиндрической части прессостатка, мм

T<SB POS="POST">о</SB> и T<SB POS="POST">к</SB> - соответственно средняя температура заготовки в момент окончания прессования и температура нижней границы температурного интервала пластической обработки, °С

T<SB POS="POST">ш</SB> - температура штампа, °С

K = V/0,336S - коэффициент, учитывающий отношение объема V пресс-остатка к средней поверхности S его контакта со штампом. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИЛЛИСГИЧЕСкИХ

РЕСПУВЛИК с7<.-)>c В 2 С 23/08

ГОСУДЛРСТВЕ>!><ЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОВВЕТГ»ИЯМ И ОГКГЬ>ТИЯМ

ПРИ ГКНТ Ссс>

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ( >

Ы (QQ 4

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС ГВУ (2 1) 4496194/2 7 (22) 11.08.88 (46) 23.08.91, Бюл, N. 31 (71) Физико-технический институт АН БССР (72) Q.B. Гладкий, В.Г. Кантин, А,Н. Чмеренко и В,И. Кошиль (53) 621.777.07 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 472713, кл. В 21 С 23/08, 1972, (54) СПОСОБ ГОРЯЧЕГО ПРЕССОВАНИЯ

ЗАГОТОВОК (57) Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано при изготовлении заготовок концевого режущего инструмента. Цель изобретения-расши рение технологических воэможностей способа путем обеспечения обработки малопластичных материалов и повышение качества изделий. Прессование осущеставИзобретение относится к порошковой металлургии, в частности к обработке металлических поро>иков методом горячего прессования, и может быть использовано при изготовлении заготовок концевого режуще-го инструмента.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей путем обеспечения обработки малопRàсти >ныx материалов.

На фиг. 1 и 2 представлены соответственно схемы прессования в конце хода пуансона и мол1ент загрузки последу>ощеи заготовки.

Схемы включают контейнер 1. заготовку

2, пуансон 3, матрицу 4, пресс-изделие 5. толкатель 6, цанговую втулку 7.,, Я3 „„1671387 А1 ляют при наличии в л атрице пресс-остатка от предыдущей заготовки, причем при обратном ходе пуансона смещают заготовку относительно матрицы на величину I =- L—

- Н вЂ” hf — 5 мм при величине паузы между циклами прессования г (K(I n — Тк)/ Ä— э

Т,»), где I — величина смещения пресс-изделия, мм; — длина конвейера, мл1; f-I — длина заготовки, мм; Iff высота цилиндрической части пресс-остатка, мм; I„ ff Гк - соответственно средняя темпера ура заготовки в момент окончания > рессования и температура нижней границы темперачурного интервала пластической обработки, С: T>fi— тел1пература штал па. "С: I; — Ч/0,336, S— коэффициент, учи1ывающий огношение обьема V пресс-остагка к средней поверхности S его кон>акта со штампом. 2 ил

Способ осуществляется cr.ñäó>offfèì образом.

В полость контейнера загружают нагретую до температур горячей пластической деформации заготовку 2 и пунсоном 3 продавлива>от ее через очко л>атриць 4, оставляя в конической части ее пресс-остаток отпрессованного из>1слия 5 (фиг. 1) При oGратном ходе пуансона 3 (фиг. 2) пресс--изделие 5 смегцают от,>осительно матрицы 4 вдоль оси контейнера >з нап!чаглемии. противоположном направлению прессования, например, с помо>ць>о толкателя 6 и цанговой втулки 7. охватывающей поесс- иэделие

5 при перемещении толкателя 6 под воздействием штока пневмоцилинд;:а (не показа, f).

1671387

1",K»/ образо)1, !3 результате смащ(.нич между матрицай и пресс-оста гко(I создается .(,-;уш,:.ый зазор, препятствующий непосрадс венпому кондуктив((ому Toil)loобл.а:у между ними, Вследствие этого уманьо)ае гся интенсивность охлаждения пресс-оста(ка и разогрев матрицы, TBK как праобладатощи)и фак(ором теплопередачи между этими телами является теплопро;од ((.сть. Пресс OCTarnt смещают на вели l1", (у, на и(e o1.I,))aIoùóto разницы длины хо»тайна; г. 1 .;/11;1)заготовки и пресс-остатьa. Огра((и (..иа смещения вызвано необходил Ос(ьк) ...:(.бо,, (О(о захода пуансона в ко)пай; i) при t!,!/,и I,èè в нам заготовки и и рсг,:; o!; », Ka ппа,((. дущей.

П с)1(,-;;. :,", (. Ipecc — изделия 5 кон(1 с; Г:"! ã. : тт, раэмаща(от в нем сле,, -, .;у(О з:.r >Г (:у 2 (фиг. 2) и пуансоном 3, 11:: »(.:,;От(:,".1! I(1,,1(.Toc!;) 2, продавливают (;р: с-»::,,o,:;le 5: ".pecc — ocòaòêoì от пред(.:г! ) 7!7(f7 Hc()аз очко )4aTp(II ((4 до с . (О,»з".) I! i» (!pe,:.:;--()CTaTкду да у!"1 я I(è t(ë ñl ìè

i:u, с;-(пра()со(а(,ия определяют зависиЛт С .-- 1

",.:!1(,TfI: гл (:,, Бт(-л.л Ч к средней поверxIIoc ГI". кон (акт(3 . l)pecc Остатка со ! l! т ) Л I (т С . (-(С()БХ(т, >»(то(:И:.1 В(>/(И (((НО СМЕЩаНИЯ (1 1)ас С,IÇÄO, 1)1Я С!11 СИТ(. Л ЬНО МатРб)ЦЫ В . . e(.(и 1!Оilpaв. !с!(и:т )1>ус/lовл! ны сл эду(О ,:.:!1 (.» Г н (.1(. П,)и Teплообме((е между (,.: I, I;i(" а(,к !: 111 I слам и наи()олее cg(((I= cT(1 .IIII . fo po/i! L:(p":o! маханиз/1 па()а 1(!÷(1 теп

/(а ((ут=.(1 7(—,»о((()овод((ости через ,!:;! Г-:. кт ((-.«; (1.)-ч.рх(О(Ги. Поэтому ох/(аж((а(((та i .;; ()а» (;о, а/ II,(fpocc — изделия) и (a(p(. ()

;(f;1э LIio((та/та (:(ITO, !(la) наибо lpе интенсб.t! f .î о .,", (а(()/((та.(ся при соприкоснове.(1,>1 их l,o()срх(., (ай. В связи с этим с цель(о сн(1.;е(:»1(1flTe(I(:IIf)HocT(1 отвода тепла () те) О м;: (рб (ы (рас; — oc) атка дол!KGII бы Гь QT ,Ъ,(:.Н .т аа (. тяап» О;тИ И СМаЩЕН (7 ОСЕВОМ

fI,Ii,;;:i, ia;.:(Ii, .!,î нет.".0(opoe расс(!)»ние, Be

/IlI (, о:,Орог.) Опраделяетсч иэ условий

fëIIf3f ...:.л(.:ioi o о /(аждения пре(тс-ос(агка и р 13)4Q;(, (пя в ко(и )йнере последу ощ.:и заготовк,;. i!.,(одв»э первого услов IA. Г(ресс— (!C7 а (О(: /lail>f (3t (БЫТЬ ЛтаКСИМал ЬНО УДЛ ЛЕН

OI (.1()т Р»Ц (. I II)!I Сг:,Ещании гтрЕСС-иэдЕлия

Оп(>с(- :))L((L> ).3/p!1iJы в Осе(ом направле-! 1 и и и э Д (»!! P C с () C T a T K o )r 0 0 P d 3 / (! Г с Я Гт О10

55 лость, ограниченная поверхностями контейнера, конической воронки матрицы,(lpacc oñòaTêa и наружной поверхностью пресс-изделия, находящегося в контейнере над очком матрицы.

Вследствие плотного контакта цилиндрического пояса пресс-остатка с контейнером и стержневой части пресс — изделия с калибрующим участком матрицы при ограниченном поступлении воздуха в полости создается разрежение, величина которого пропорциональна смещению пресс — изделия.

В результате возникают условия, когда вследствие незначительной массы теплоносителя (воздуха) в полости конвективная составляющая теплообмена становится меньше с увеличением обьема полости, т, е. с увеличением смещения интенсивность охлаждения пресс-остатка уменьшается, Вместе с этим перемещение пресс — иэделия в осевом направлении дол>кно быть ограничено так, что при установке последующей заготовки на пресс-остаток смещенного пресс-иэделия, заготовка утоплена в контейнере на глубину не менее 5 мм, что необ;-,одимо для центрирования пуансона при входе в ко((тейнер.

Таким образом, смещение пресс-изделия относительно матрицы в осевом направлении при обратном ходе пуансона определяют из выражения

I = L- Н - hl -5 мм, / (де I — величина смещения пресс-изделия;

1 — длина контейнера, мм;

h1 — высота цилиндрического пояска, Смещением пресс-остатка относительно матрицы достигается существенное уменьшение площади и поверхности соприкосновения его с формообразующим инструментом. Расчеты показывают, что при

Гтрессовании со степенями деформации 5080% и принятой условно высоте пресс-остатка, равной 0,2D, где D — диаметр контейнера, смещение последнего относительно матрицы при обратном ходе пуансона позволяет уменьшить поверхность соприкосновения на 50 — 70%.

В результате уменьшения площади контактных поверхностей, соответственно, снижаегся передача тепла от заготовки в штамп пут(.-.м теплопроводности. Это позволяет или увеличить временной интервал между прессованием предыдущей и последующей заготовками, или при той же времен((ой паузе, что и у известного способа, уменьшить усилие прессования, а с lедОва тельно, и износ матрицы.

Пример, На кривошипном прессе

К-2132 проводят горячее выдавливание

I() pf!cc0(3afIMp) капсульных заготовок иэ по

1671387

50 рошка быстрорежущей стали 10Р6М5 ня прутокф0 мм с целью последующе C изготовления из него заготовок фрез. Диаметр контейнера 0 = 32 мм, длина Г 70 мм, диаметр очка матрицы ri =- 10 мл1, д«аметр 5 заготовки D3 —. 30,5 мм, высота заготовки

Н = 40 мм. Степень деформации при выдавливании составляет 90%. Выдавливание осуществля(от до образовя((ия н латрице пресс — остатка, высо(я цилиндрической час- 10 ти которого составляет h1 =- 5 мм, а !.I,(roTa конической части hz = 11 мл1.

Нагрев заготовок осущестнля!от B «идукторе т, в. ч. до 1150 С, Темперятура пресс-остатка непосредственно после ны- 15 данливания T = 1100 С. Приним(а(от н«жний предел горячей обработки рявныл1

1000 С, а температуру штампа Т„, — 300(С, Нагретую заготовку помс(цают IL предварительно смазанный контейнер и продав- 20 линяют пуансоном через матрицу до образования пресс-остатка указанных размеров. При ходе пуансона вверх включают пненмоцилиндр «с помощью толкятеля смещают пресс-изделие на величину I =- L- 25 .-Н вЂ” ht - 5 =- 20 мм.

Время между циклами прессова((ия вычисляют из выражения

=-36 с для случая смещенного OTr(ocL1Ter(L L(0 r1aTрицы пресс — остатка и т:= 4 с — для случая полного контакта пресс-остатка со штампом, т. е, по предлагаемому способу I.per1LI 35 между о:(ерациями прессования может быть увеличено в девять раз, Время между циклами выбрано равным 30 с, после чего смазывают контейнер, помеи(яют L.: него l(3 пресс — остаток предыдущей заготовки сле- 40 дующую и производят выдавливание предыдущего прутка няпроход, При выдавливании всех заготовок поГледонательность и временные интервалы сохраняются. 45

Оценку плотности полу енных пруткон проводят известными методами в продольном и поперечном сечениях. Как показали

И:-Л1(РЕ((ИЯ,,j 0»;IC:: Ь П" (Е(;(; 1 род ) Uo вс(. ня((1 " 3 (е((иях и Гостя!(,"!!» I

99.9 . Срав((ение плотно.l:и г(ру(((св,:.О.",уче;(ных fio предлягае(10! (у спогобу l1 (,:-«1вг TII0r1ó, вк I(0 iÿюгцему вндявл...;з IL е (!0ПРОХОД С ПОМО(ЦЬ(О ГРаф(1ТГ(В 1 ((Рсэ:.B0T:I 9ÊÈ, ((ОКЯЗс(ЛГ, (ТО В ПОСЛЕ, (! (Е! 1 С (У (с(Е передний торец .-.яготовки дnn((OL1 до 5 - (0 об(((ей длины прутка им".ет г(ор(1стость до

15 g, . В связи с: этим ((ри ((олучен«и прутков по L,ëîåñòíoìó спас, бу чясть прутка с IIL1çK0й плотностью материяля н обход"."(О удалять

Фоо (ула изобретения

Способ горячего прессова! ия заготого»:, вкл(оча(0 ций и;(греB, загрузку в (:г- нтей((ер (1 прассоняние заготовки (е1эез матрицу с конической заходной частью с обрязонянием пресс-ocTBLKB ст предыдущей загоТОНКИ, 0 Т Л И (д (О IЦ и и С Я ТЕ(1. ЧТО, С ЦЕЛЬЮ

РаСШИРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИ (ЕСкИХ НОЗМОжНОстей путем обеспечения обработки мялопластичных л1а(ери;(лон, перед прессованиел1 осуществля(о г осевое смещен((с пресс-оста г(<0 0 пресс- изделием относительно матрицы н направле I« 1, обратнол направлению прессонян«я.f(3 нел«чину

i (— Н-h(-5,мм, гдс 1 — длина контейнера. мм;

Н вЂ” длина заготовки, мм; высота цилиндрической части ((ресс — остатка, мм; при величине паузы л(е кду ц((клами прессонян«я

Т, т (K -- )- Т. I(! где Г„-- средняя температур; заготовки в и

M0l 1е((т оконча((ич пг(ессовя (и>(, С;

T; — темпс(оаура ((ижней гряниць темI ер"=Ty0L(oro интервала пляг1ической обработки, "Г;

Т((! -- температура штял(пя, С;

\/

Ii = —,— — --- козф(! .(,(онi, уч(;TI.IBä0,336 S ющий отношение обьема у пресс- остатка r . средней поверхности S его л.онтякта со

Ш Т Я 1 П 0 Л1 .

1671387

Фиг. 2

Составитель Н. Сейфулина

Техред М.Моргентал Корректор М. Кучерявая

Редактор И, Шулла

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

Заказ 2788 Тираж 383 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушскэя наб„4/5