Способ прессования металлического порошка и прессформа для его осуществления

 

Союз Советскик

Социалистическии

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i ii 891216 (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву— (22)Заявлено 04.01.80 (2I) 2900525/22-02 с присоединением заявки № (23)Приоритет (51)М. Кд.

В 22 F 3/02

3осударствеииый комитет

СССР по делаи изооретеиий и открытий

Опубликовано 23. 12.81. Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 23.! 2. 81 (53 ) УД 1(6 21 . 762, .4(088.8) (72) Автор изобретения

В.В.Иваненко (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРЕССОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО

ПОРОШКА И ПРЕСС-ФОРМА ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам прессования металлического порошка и пресс-формам для осуществления процесса прессования.

Известен способ прессования изделий сложной формы из металлического порошка, предусматривающий уплотнение последнего в пресс-форме сложными пуансонами при передаче усилия раздельно на смежные цилиндрические объемы.

Пресс-форма для осуществления дан ного способа содержит матрицу и составной пуансон, части которого перемещаются относительно друг друга на разную глубину (1).

Недостатками данного способа и устройства для его осуществления является необходимость использования больших усилий прессования, невозможность изготовления деталей сколько угодно больших размеров, невозможность прессования микрообъемов с отличной от кольца поверхностью, обязательность использования стандартного оборудования(прессов), малая производительность устройства, отсутствие возможности создания у деталей выступов:и впадин различной ,формы и невозможность создания выIсокой уплотняемости порошка, Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является способ прессования металлического порошка, включающий последовательное уплотнение отдельных микрообъемов порошка в желобчатой матрице обжатием скошенным пуансоном, создающим плавный переход от уплотненного объема к неуплотненному.

Способ позволяет снизить усилие прессования и обеспечивает формова

891216 ние качественных длинномерных иэделий (2 ).

Недостатком этого способа является ограниченность его применения— только дпя прессования изделий простой конфигурации.

Кроме того, процесс прессования скошенным пуансоном происходит медленнее и не всегда является эффективным для создания условий снижения 10 усилия прессования при сохранении высокой плотности прессуемых изделий, Цель изобретения — повышение эффективности процесса и расширения

15 его технологических возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что н способе прессования металлического порошка, включающем последовательное уплотнение отдельных микрообъемоЪ порошка, уплотнение мик- . рообъемов проводят в замкнутой по, периметру прессуемого иэделия матрице путем передачи усилия прессования на площадь основания каждого микрообъема, определяемую из соотноше ния

При увеличении площади платформы иглы, а в соответствии с этим площади основания уплотняемого микрообьема, снижается давление прессования, вызывая уменьшение эффективности уплотнения каждого микрообъема.

На фиг. 1 изображена пресс-форма, общий вид; на фиг. 2 — игла, общий вид.

Пресс-форма включает каток 1, верхний пуансон 2, н котором выполнены продольные отверстия. В последних установлены с возможностью независимого возвратно-поступательного осевого перемещения иглы 3.

Прессонание проводят и матрице 4, замкнутой по периметрУ прессуемого изделия, снабженной. нижним пуансоном 5, Верхние концы игл выполнены в виде полукруглых головок 6, под которыми над корпусом верхнего пуансона размещены пружины 7. Нижняя часть каждой из игл выполнена в виде площадки 8, которая может иметь различную конфигурацию, головки и площадки соединены между собой штоком 9.

Ь= (О,в - o,9) Р lp, где S — площадь единичного микрообъема;

Р— усилие, передающего на верхний пуансон давление инструмента;

Р— оптимальное давление прес30

Э5

Существо способа заключается н том, что прессонание порошка ведут н матрице пресс-формы, замкнутой по ,периметру прессуемого изделия. Площадь основания у прессуемого микро- 55 объема не должна быть меньше или больше значения, определенного из указанного выше соотношения. сования, Для осуществления способа предложена также пресс-форма, которая отличается от изнестной, содержащей матрицу, верхний и нижний пуансоны, тем что она снабжена катком и

l верхний пуансон выполнен с вертикальными отверстиями и снабжен установленными в последних с возможностью независимого возвратно-поступательного осевого перемещения иглами, при- 45 чем нижняя часть каждой из игл выполнена н виде платформы, а верхняя в виде полукруглой головки, взаимодействующей с катком.

Реализация способа и работа устройства осуществляются следующим образом.

В матрицу 4 пресс-формы помещают нижний пуансон 5, загружают металлический порошок 10, после этого вставляют составной верхний пуансон 2. При этом иглы 3 пуансона находятся и поднятом состоянии.

После полной сборки пресс †фор ее помещают в рабочее пространство прессующего узла под нагружающий каток 1, который при постоянной нагрузке совершает вращательное или нозвратно-поступательное движение, при этом нданлиная иглы в уплотняемый порошок. После того как каток переместится к последующим иглам и снимет нагрузку с предыдущих, последние под действием упругой силы пружины возвращаются в исходное состояние. По окончании первого цикла прессования происходит уплотнение порошка по всей площади, что приводит к уменьшению его объема и, как следствие, к перемещению сложного пуансона вниз. Это, н свою очередь, приводит к соприкосновению поднятых игл с поверхностью порошка, после чего процесс прессования может быть возобновлен.

891216 б. лий, снижения расхода металла, увеличения производительности труда, уменьшения расхода электроэнергии и высвобождения людских ресурсов.

Формула изобретения

t5

Так, при поессовании кольца площадью 1500 мм и оптимальном давлении — 5 т/см необходимо усилие

Я пресса равное 75 т, использование предлагаемого способа и устройства с площадью иглы в 25 мм позволяет

1 изготовить эту деталь при усилии прессования, равном — 1,25 т.

Кроме того, предлагаемый способ и устройство позволяют изготавливать детали, не имеющие ограничений по размерам прессования при постоянном усилии прессования, которое может составлять 1,0-1,5 т. Это достигается тем, что в зависимости от размеров сложного пуансона (или детали) увеличивается ипи уменьшается количество прессуемых микрообьемов и,соответственно, игл, количество которых определяется соотношением

1. Способ прессования металлического порошка, включающий последовательное уплотнение отдельных микро" объемов порошка, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса и расширения его технологических возможностей, уплотнение микрообъемов проводят в замкнутой по периметру прессуемого изделия матрице путем передачи усилия прессования на площадь основания каждого микрообъема, определяемую из соотношения

n=(a,î- 1, ) р 1

F где n — количество игл;

P — оптимальное давление прессования;

Я вЂ” площадь основания лрессуемой детали;

C — усилие катка.

Вместе с тем, использование предлагаемого способа прессования и устройства для его осуществления позволяет получить высокие давления при прессовании порошков, что создает условия для изготовления беспористых деталей и деталей с улучшенными металло-физическими свойствами за счет поверхностного упрочнения и пластической деформации материала по всему объему детали.

Предлагаемое техническое решение позволяет создавать высокоэффективные малогабаритные недорогостоящие установки (настольного варианта) для изготовления деталей методом порошковой металлургии.

Предлагаемый экономический эффект от внедрения данного изобретения в различных отраслях промышленности может составить 10-15 млн. руб. в год за счет снижения себестоимости оборудования, высвобождения полезных площадей, повышения качества изделий, расширения номенклатуры издеS=(O,e -O,e) 1=Р, где Я вЂ” площадь единичного микрообьема;

P. — усилие, передающего давление на верхний пуансон инструмента;

Р— оптимальное давление прессования.

2. Пресс-форма для осуществления способа по и. 1, содержащая матрицу, верхний и нижний пуансоны, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена катком и верхний пуансон выполнен с вертикальными отверстиями и снабжен установленными в по следних с возможностью независимого возвратно-поступательного осевого перемещения иглами, причем нижняя часть каждой из игл выполнена в виде платформы, а верхняя в виде полукруглой головки, взаимодейстl5 вующей с катком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ермаков С.С. и Вязников Н.Ф.

Иеталлокерамические детали в машиностроении. Л., "Иашиностроение", 1975, с. 28-36.

2. Радомысельский И.Д. и др.

Пресс-формы для порошковой металлургии. Киев, "Техника", 1970, с. 36.