Способ прессования изделий из порошка и устройство для его осуществления

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«»703237 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) М. Кл

В 22 F 3/02

В 30 В 15/02 (22) Заявлено 01.09.77 (21) 2521378/22-02 с присоединением заявки №вЂ”

Государстевнный квинтет

СССР ав делам нзобрвтвннй н вткрытнй (23) Приоритет—

Опубликовано 15.12.79. Бюллетень №46 (53) УДК 621.762..4 (088.8) Дата опубликования описания 25.12.79

/ ;, Г. М. Жданович, В. А. Сидоров и Л. С. Богйнский (72) Авторы изобретения

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРЕССОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШКА

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам прессования изделий из порошка и устройствам для осуществления прессования в жестких прессформах.

Известен способ прессования фасонных изделий, предусматривающий пластифицирование порошка и его прессование в прессформе с жесткой матрицей. Изделия и заготовки сложной формы получают путем предварительного уплотнения порошка эластичными пуансонами и допрессовки в изоста- 1с тических условиях с передачей давления, вчастности, и в радиальном направлении.

Спрессованные изделия обрабатывают механически, а связку удаляют при нагреве (1).

Недостатками известного способа явля15 ются его трудоемкость, необходимость использования мощного оборудования для изостатической допрессовки, большие усилия прессования, низкое качество поверхности, требующее механической обработки.

Известно также устройство для прессова- 10 ния длинномерных изделий, содержащее жесткую матрицу, крышку, поддон, эластичный трубчатый пуансон и жесткий пуансон

2 с коническим профилем, установленный внутри трубчатого пуансона. Трубчатый пуансон установлен с зазором в полости матрицы и служит для передачи усилия от жесткого пуансона на порошок в радиальном направлении (2).

Однако при таком конструктивном выполнении не удается обеспечить снижение усилий давления прессования, получить длинномерные изделия с качественной поверхностью, а необходимость дополнительной операции по извлечению эластичного пуансона из внутренней полости после его запрессовки жестким пуансоном усложняет процесс прессования.

Известные способ и устройство являются наиболее близкими к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту.

С целью повышения производительности, снижения усилия прессования и улучшения качества длинномерных изделий в предлагаемом способе до прессовку осуществляют жестким пуансоном с коническим профилем при одновременном наложении вибрацион703237

3 ных колебаний с частотой 10 — 20000 Гц и амплитудой 0,005 — 0,75 мм.

Устройство для реализации способа отличается от известного тем, что оно снабжено центрирующей и опорной втулкамн; установленными концентрично в нижней часI ти полости матрицы и узлом для наложения вибрации, а эластичный пуансон выполнен с

-внeшйим диаметром, равным диаметру полости матрицы.

На чертеже изображено устройство, с по"мощью- которого осуществляют предлагаемый способ прессования.

Устройство состоит из крышки 1, жесткого пуансона 2 с коническим профилем, эластичного трубчатого пуансона 3, матрицы 4, упорной центрирующей эластичной втулки 5, опорной втулки 6; поддона 7 и узла 8 для наложения вибрации."

Способ осуществляют следующим образом.

Прессуемый порошок засыпают в матрицу 4 с установленными в ней концентрично

20 в нижней части втулками 5 и 6. Предварительное уплотнение порошка осуществляют путем передачи усилия с помощью эластичного трубчатого пуансона 3, внешний диаметр которого равен диаметру полости матрицы. Усилие на порошок от эластичного пуансона передается в вертикальном (осевом) направлении. Когда усилие, передавае- мбе от эластичного пуансона, достигает определенного предела, определяемого жесткостью эластичного пуансона, производят до30

"прессовку порошка жестким пуансоном 2 с коническим профилем, и последующее давление на порошок передается в радиальном направлении.

В указанном случае движению частиц

35 способствует эффект. расклинивания, и относительные сдвиги частиц противопо тожны по направлению тем, которые

" — ""имеют- место при вертикальном прессовании. Это обстоятельство обусловли- 4р вает сйижение давления при ripeccoвании в направлении, перпендикулярном к первоначальному. Одйовремейно на дан"ном этапе " прессоваНия провбдят наложение вибрационных колебаний на жесткий пуансон, что способствует уплотнению и сни45 жает"силы трения "на жестком пуансоне.

Эластичный пуансон удерживает порошок в первоначальный момент прессования, а на стадии допрессовки пропускает за счет сжатия конический профиль жесткого пуан-, 5е сона. После прессования изделие выпрессовывают из матрицы. При этом эластичный пуансон, находящийся в верхней части мат— рйцы, легко извлекается из полости последней.

Пример. Порошок железа марки ПЖ2М2 55 прессуют следующим образом-.

Эластичным йуансоном из" йолйуретана на первом этапе уплотняют порошок в изделие 47 X 39 мм, длиной 350мм со средней относительноМ плотностью 0,45 при давлении прессования 1,5т/см . При достижении этого давления вводят в действие жесткий пуансон и проводят допрессовку с одновременным наложением вибрации 10Гц/с с амплитудой 0,75 мм. Усилие прессования 1 т, Готовое изделие имеет размеры 47 Х 40 мм;

его длина 350 мм, а относительная плотность 0,6.

Способ позволяет получать длинномерйые изделия с отношением высоты к диаметру больше пяти с качественной внутренней поверхностью и небольшими силовыми затратами, так как уплотнение на первом этапе проводят до относительной плотности порядка 0,4 — 0 5, а на втором этапе осу ществляют уплотнение за счет изменения поперечного размера при неизменной высоте изделия.

Предварительное уплотнение порошка может быть осуществлено с помощью эластичного пуансона, выполненного из спрессовайного мате рйала, а допрессовка может быть проведена жестким пуансоном с двумя коническими профилями, причем конический профиль может иметь угол конусности 1 — 20

Изобретение может быть использовано при изготовлении длинномерных изделий, например фильтров, а также при нанесении порошкового слоя на поверхность цилиндрических изделий.

Формула изобретения

1. Способ прессования изделий из порошка, включающий предварительное уплотнение последнего в пресс-форме эластичным пуансоном и допрессовку с приложением усилия в радиальном направлении, отличающийся тем, что, с целью повышения пройзводйтельности, снижения усилия прессованйя и улучшения качества длинномерных изделий, допрессовку осуществляют жестким пуансоном с коническим профилем при, одновременном наложении вибрационных колебаний с частотой 10 — 20000 Гц и амплитудой 0,005 — 0,75 мм.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее матрицу, крышку, поддон, эластичный трубчатый пуансон и жесткий пуансон с коническим профилем, установленный внутри эластичного пуансона, отличающееся тем, что оно снабжено центрирующей и опорной эластичными втулками, установленными концентрично в нижней части полости матрицы,и узлом для наложения вибрации, а эластичный пуансон выполнен

703237 с внешним диаметром, равным диаметру полости матрицы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии № 1371894, кл. В 5 А, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 451498, кл. В 22 F 3/02, 1973.

Составитель Л. Гамааюнова

Редактор Н. Корченко Техред О. Луговая Корректор Н. Стец

Заказ 7706/10 Тираж 945 Подписное

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4