Способ формования абразивных кругов на вулканитовой связке

 

Изобретение относится к изготовлению преимущественно высоких кругов. Способ включает предварительное уплотнение пакета кольцевых заготовок без матрицы и последующее окончательное его уплотнение в пресс-форме. Предварительное уплотнение пакета ведут до величины деформации, составляющей 0,5 ± 0,1 от величины абсолютной деформации. После этого пакет извлекают из пресс-формы, переворачивают, вновь помещают в пресс-форму и осуществляют окончательное уплотнение. Изобретение позволяет повысить равноплотность и разнопрочность кругов.

Изобретение относится к абразивной промышленности, а именно к изготовлению преимущественно высоких абразивных кругов на вулканитовой связке.

Известен способ формования абразивного инструмента на вулканитовой связке, включающий прокатку абразивной смеси на плоские заготовки толщиной примерно 10 мм и более, вырубку из этих заготовок колец, набор этих колец на стержень и нижнее кольцо пресс-формы, при наборе каждое последующее кольцо уплотняют разглаживанием ладонями рук, затем собранный на стержне пакет устанавливается в матрицу пресс-формы и окончательно прессуется [1].

В данном способе имеется два существенных недостатка: наличие расслойных дефектов, вызванных герметизацией воздуха на поверхностях контакта колец, и существенная разноплотность как по высоте, так и по поперечному сечению, достигающая в среднем до 20% и более, что не позволяет получать абразивные круги требуемого качества.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ формования абразивных кругов на вулканитовой связке, включающий прокатку вулканитовой формовочной смеси в пластины, вырубку из пластин кольцевых заготовок, сборку заготовок в пакет на стержне, предварительное уплотнение пакета свободной осадкой и последующее окончательное его уплотнение [2].

Данный способ позволяет сократить расслойные дефекты при формовании абразивных кругов на вулканитовой связке, но из-за неоднородности напряженно-деформированного состояния в формуемой заготовке, которая вызвана различием условий взаимодействия формуемого пакета с поверхностями верхней и нижней формовочными плитами, стержнем, возникает значительная разноплотность и разнопрочность по высоте и поперечному сечению абразивного круга. Результатом этого является неудовлетворительное качество и стойкость кругов в процессе эксплуатации. Приведенные явления достаточно характерны для порошковой металлургии и подтверждаются рядом примеров [3, 4].

Решаемая изобретением задача - повышение равноплотности и равнопрочности абразивных кругов на вулканитовой связке.

Поставленная задача достигается тем, что в способе формования абразивных кругов на вулканитовой связке, включающем прокатку вулканитовой формовочной смеси в пластины, вырубку из пластин кольцевых заготовок, сборку заготовок в пакет на стержне, предварительное уплотнение пакета свободной осадкой, установку его в пресс-форму и окончательное его уплотнение на стадии окончательного уплотнения, когда абсолютная деформация пакета достигает (0,5±0,1) λ, где λ - абсолютная деформация пакета при окончательном уплотнении, пакет извлекают из пресс-формы, переворачивают, вновь помещают в пресс-форму и окончательно уплотняют.

То, что на стадии окончательного уплотнения, когда абсолютная деформация пакета достигает (0,5±0,1)λ, где λ - абсолютная деформация пакета при окончательном уплотнении, пакет извлекают из пресс-формы, переворачивают, вновь помещают в пресс-форму и окончательно доуплотняют, позволяет компенсировать неравномерность деформаций, возникающих при одностороннем прессовании [4, с. 283, рис. 122], и выравнить толщину слоев и формы прессуемого пакета, получить более однородное распределение плотности по объему прессуемого круга по сравнению с принятым способом прессования. Переворот прессуемого пакета после его деформации на меньшую величину, указанной в приведенном интервале, не дает желаемого эффекта, а на большую делает затруднительным повторную установку пакета в пресс-форму.

Способ осуществляется следующим образом.

После прокатки пластин и вырубки из них кольцевых заготовок, сборки заготовок в пакет на стержне и предварительном уплотнении пакета свободной осадкой его помещают в пресс-форму, установленную на столе гидравлического пресса, на верхний торец пакета устанавливают верхнюю формовочную плиту, затем включают пресс и посредством формовочного кольца деформируют пакет на величину, соответствующую примерно половине его полной деформации при окончательном уплотнении. Для этого предварительно настраивают конечный выключатель, ограничивающий перемещение ползуна гидравлического пресса. После остановки пресса включают нижний выталкиватель и извлекают пакет из пресс-формы, снимают верхнюю формовочную плиту и переворачивают пакет верхним торцом вниз, затем его снова помещают в пресс-форму, устанавливают верхнее формовочное кольцо, включают пресс и посредством того же формовочного кольца окончательно доуплотняют.

Пример. Предложенный способ был опробован на опытной пресс-форме, позволяющей получать круги с наружным диаметром 250 мм, внутренним 32 мм и высотой до 120 мм. Пакет набирался из 16 кольцевых заготовок толщиной в среднем 8 мм. Для установления выравнивания толщины слоев и формы прессуемого круга были использованы кольцевые заготовки с чередующимся цветом, обычного серого и красного цветов (кольцевые заготовки красноватого цвета получены за счет добавления некоторого количества порошка железа). Из опытной партии прессованных пакетов были сделаны темплеты, по которым было установлено, что все слои имели практически одинаковую толщину и форму. Наружная часть пакета, расположенная у стенок внутренней полости пресс-формы, была деформирована соизмеримо с серединой кольцевой заготовки, т.е. отсутствовало характерное отставание этой части слоев (для сравнения см. [3], с. 283, рис. 122). Расхождение плотности по высоте спрессованного пакета не превышало 1%, а в поперечном направлении было практически одинаково.

Предложенный способ целесообразно использовать в абразивной промышленности при производстве высоких шлифовальных и полировальных кругов на вулканитовой связке.

Источники информации 1. Технологические инструкции по изготовлению вулканитовых и гибких полировальных кругов. - Челябинск, Южно-Уральский ЦНТИ, 1970, с. 51-61.

2. Патент РФ N 2096166. Способ формования абразивного инструмента. Опубл. в БИ. N 32, 20.11.97.

3. Попильский Р.Я., Пивинский Ю.Е. Прессование порошковых керамических масс. - М.: Металлургия, 1983, с. 86-88.

4. Кипарисов С. С. , Либенсон Г.А. Порошковая металлургия: Учебник для техникумов - 3-е изд., перераб. -М.: Металлургия, 1991, с. 283-284.

Формула изобретения

Способ формования абразивных кругов на вулканитовой связке, включающий прокатку вулканитовой формовочной смеси в пластины, вырубку из пластин кольцевых заготовок, сборку пластин в пакет на стержне, предварительное уплотнение пакета свободной осадкой, установку его в пресс-форму и окончательное уплотнение, отличающийся тем, что ведут в пресс-форме уплотнение до величины деформации, составляющей 0,5±0,1 от величины абсолютной деформации, после чего пакет извлекают из пресс-формы, переворачивают, вновь помещают в пресс-форму и осуществляют окончательное уплотнение.