Способ изготовления тонкостенных изделий

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу изготовления тонкостенных изделий. Сущность способа: изготавливали изделие толщиной 2,5 мм круглой формы в плане диаметром 28 мм из порошка бронзы БроФ 10. Заготовку формовали методом газоплазменного напыления . С помощью твердосплавного карандаша уплотняли материал по вырубаемому контуру шириной уплотняемой зоны 0,5 - 0,6 мм. Заготовку располагали на полиуретановом блоке и осуществляли вырубку путем воздействия импульсом с энергией разряда 8,9 кДж при помощи магнитно-импульсной установки Импульс А. 3 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РеспуБлик (sl)s В 22 F 3/02, 3/08

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4816930/02 (22) 23.04.90 (46) 15.06;92, Бюл. N 22 (71) Белорусский политехнический институт (72) А.А.Кот и В.Ф.Горошко (53) 621.762.4(088.8) (56) Технология и опыт внедрения импульсных методов обработки металлов давлением. Под ред. В.Г.Степанова. — Л., 1970, с.

3-8, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу изготовИзобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления тонкостенных изделий из металлических порошков плотностью менее 80О .

Известен способ получения порошковых изделий, основанный на прессовании и спекании заготовки. Недостатком этого способа являются ограниченные воэможности при изготовлении тонкостенных изделий сложной формы.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления тон костен ных изделий, включающий изготовление тонкостенной заготовки и вырубку по соответствующему контуру путем магнитно-импульсного воздействия через эластичную среду. В случае изготовления порошковых изделий заготовку изготавливают методом порошковой металлургии, например напылением, прокаткой и др.

Существенным недостатком известного способа при изготовлении порошковых изделий является сложность сохранения исходной структуры и пористости слоя после вырубки, в особенности при изготовлении.БЫ 1740105 А1 ления тонкостенных иэделий, Сущность способа: изготавливали изделие толщиной

2,5 мм круглой формы в плане диаметром 28 мм из порошка бронзы Бро© 10. Заготовку формовали методом газоплазменного напыления. С помощью твердосплавного "карандаша" уплотняли материал по вырубаемому контуру шириной уплотняемой зоны 0,5—

0,6 мм. Заготовку располагали на полиуретановом блоке и осуществляли вырубку путем воздействия импульсом с энергией разряда 8,9 кДж при помощи магнитно-импульсной установки "Импульс А". 3 ил. высокопористых иэделий. Это связано с ме- (J) ханическим воздействием пуансона и по- С рошкового слоя. Кроме того, известный способ отличается сложностью, обусловленной необходимостью изготовления трудоемких и относительно дорогостоящих. пуансонов, Цель изобретения — упрощение технологического процесса изготовления тонко- Дь стенных порошковых изделий. С ай

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе изготовления тонко- у стенных изделий, преимущественно порош-. ковых, включающем изготовление заготовки и вырубку по контуру путем воз- а действия импульсным магнитным, полем с использованием эластичной среды, согласно изобретению заготовкУ.уфютняют перед вырубкой по периметр антура вырубки до плотности П > 1,25 Пу; где По — плотность заготовки, последнюю разМещают на эластичной среде и воздействуют импульсным магнитным полем на заготовку в направлении эластичной среды.

1740105

Уплотнение порошка по периметру вырубаемого изделия позволяет сконцентрировать в данной узкой зоне электромагнитное давление вследствие повышения удельной электропроводности уплотненной зоны. В результате обеспечивается бесконтактная вырубка изделия из порошкового слоя и не требуются сложнопрофильные пуансоны.

На фиг.1 представлена сформованная порошковая заготовка с уплотненным по периметру контуром вырубаемого изделия; на фиг.2 — взаимное расположение индуктора, порошковой заготовки и эластичной среды;,на фиг.3 — порошковая заготовка и изделие после магнитно-импульсной вырубки.

Способ осуществляют следующим образом.

Известными методами (например, газотермическим напылением, электродуговой

20 металлизацией, электроконтактным спеканием и др.) формируют тонкостенную пористую заготовку 1 с пористостью менее 80 (фиг.1). Далее по контуру вырубаемого из заготовки изделия 2 осуществляют уплотне- 25 ние узкой (ширина 0,5 — 1,0 мм) зоны 3 (фиг.1) до плотности П > 1,25 По, где f1p— исходная плотность напыленного слоя; П— плотность уплотненной зоны 3. Заготовку с отмеченным таким образом контуром изде- 30 лия располагают на эластичной подложке 4 (фиг.2),.после чего в непосредственной близости от заготовки устанавливают индуктор

5, подключенный к магнитно-импульсной установке б. Далее осуществляют магнитно- 35 импульсную обработку заготовки путем разряда через индуктор высоковольтного емкостного накопителя магнитно-импульсной установки. В результате в объеме заготовки 1 возникают электродинамические 40 силы, направленные в сторону индуктора к подложке и зависящие от электропроводности заготовки. Уплотненная узкая зона 3 имеет повышенную удельную электропроводность, и поэтому в данной зоне электродинамиче- 45 ские силы будут выше по сравнению с силами в неуплотенных объемах, что в конечном счете приводит к вырубке изделия 2 иэ заготовки 1, Эксперименты показали, что предло- 50 женный способ целесообразно использовать для получения высокопористых иэделий пористостью более 20 Д (плотность менее 807;), что связано с необходимостью обеспечения высокого градиента электро- 55 проводности. уплотненной зоны исходной заготовки. При этом плотность уплотненной эоны должна превышать значение 1,25ПО, где П вЂ” исходная плотность заготовки. В противном случае не всегда происходит вырубка изделия по всему ее контуру или наблюдаются деформация и уплотнение изделия.

Пример 1. Изготавливали изделие круглой формы диаметром 28 мм из порошка бронзы БрОФ10, Заготовку формовали методом газопламенного напыления. При этом ее толщина составляла 2,5 мм. Далее механически уплотняли с помощью твердосплавного "карандаша" вырубаемый контур.

Ширина уплотненной зоны составляла 0,50,6 MM. Магнитно-импульсную вырубку производили на полиуретановом блоке с использованием магнитно-импульсной установки "Импульс — А". Энергия разряда составляла 8,9 кДж. Результаты экспериментов при использовании слоев и уплотнений зоны различной плотности представлены в таблице.

Пример 2. Изготавливали изделие квадратной формы 18 х 18 мм из порошка алюминия, предварительно сформованного в виде слоя толщиной 2,8 мм. Формование производили методом электродуговой металлизации. Вырубку осуществляли аналогично примеру 1. Результаты сведены в таблицу.

Анализ полученных результатов (см. таблицу) позволяет сделать вывод о необходимости соблюдения условия П > 1,25 По.

Во всех случаях при этом после вырубки в изделии сохранялись исходная структура и пористость заготовки.

Технико-экономические преимущества способа: упрощение технологического процесса за счет исключения из него сложнопрофильных пуансонов; сохранение исходной пористости и структуры слоя; возможность обеспечить одновременную вырубку изделий различной формы из одной заготовки.

Формула изобретения

Способ изготовления тонкостенных иэделий, преимущественно порошковых, включающий изготовление заготовки, размещение ее в контакте с эластичной средой и вырубку по контуру путем воздействия импульсным магнитным полем, о т л и ч а юшийся тем, что. с целью упрощения технологического процесса, после изготовления заготовки ее уплотняют по периметру контура вырубки до плотности П > 1,25 По, где

По — плотность заготовки, размещают на эластичной среде, а воздействие импульсным магнитным полем осуществляют в направлении эластичной среды.

1740105

Составитель Е;Загорская

Техред М.Моргентал Корректор М.Кучерявая

Редактор А.Маковская

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

Заказ 2035 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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