Способ изготовления деталей из материалов с неупорядоченной структурой

 

Союз Советских

Социалистических

Респубяии

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (((902947

Ф

1 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 16,06.80 (21)2940190/25-12 с присоединением заявки,%(23) Приоритет(5l)M. Кл.

В 21 F 21/00

Грсударатмнный комитет

Опубликовано 07.02 ° 82 ° Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 07. 02. 82 по делам. иэабретений и открытии (53) УДК621.778 (088.8) (72) Автор изобретения

Г.Г.Куликов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ИАТЕРИАЛОВ

С НЕУПОРЯДОЧЕННОЙ СТРУКТУРОЙ

Изобретение относится к области обработки материалов давлением, в частности, к технологии изготовления деталей.из пористых материалов для фильтроэлементов для очистки жидкостей и газов, дросселей давления, натекателей, амортизаторов, демпферов и других деталей из материала HP применяемых в различных отраслях тахники.

Известен способ изготовления дета(О лей из нетканого материала 113, заключающийся в размещении в прессформе навитой в спираль проволоки и. последующего ее прессования. т5

Недо:таток известного технического решения заключается в том, что габариты прессового оборудования велики.

Наиболее близким по своей технической сути является ст1особ изготовления деталей из материалов с неупорядоченной структурой 2), преимущественно из металлической проволоки, 2 .путем размещения в пресс-форме заго" товок из навитой в спираль проволоки и последующего их прессования.

Известный способ изготовления деталей имеет следующие недостатки.

Заготовки для деталей из материала

ИР имеют размер в направлении усилия прессования, в 10-15 раз превышающий соответствующий размер готовой детали. Поэтому для изготовления деталей из материала МР, имеющих размер в направлении усилия прессования 2530 мм и более, необходимы пресс-формы и прессы с очень большими соответ. ствующими размерами. Например, для изготовления втулки из материала HP длиной 100 мм заготовка в виде рулона из металлической спирали долх<на иметь длину 1200-1500 мм, а соответствующий размер пресс-формы с установленными для прессования заготов- . кой и пуансонами - 2200-2500 мм. Это обстоятельство делает трудновыполнимой задачу изготовления удлиненных

902947

3 деталей из нетканого материала МР известным способом, так как необходимо специальное прессовое оборудование и дорогостоящие в изготовлении пресс-формы. 5

Причем,чем большие размер прессуемой детали в направлении усилия прессования, тем сложнее ее изготовить.

Другим недостатком этого способа о является невозможность изготовления удлиненных деталей из материала HP из-за больших потерь усилия прессования на трение материала заготовки о стенки пресс-формы и внутреннее трение между витками спирали прессуемой заготовки. При этом силы трения возрастают с увеличением размера заготовки в направлении усилия прессования.

2О

Недостатком известного, способа является также увеличение неравноплотности материала ИР в направлении усилия прессования с увеличением раз25 мера заготовки в этом направлении.

Целью изобретения является уменьшение габаритов оборудования и оснастки пресс-форм при изготовлении удлиненного в направлении усилий прессо30 вания изделия из материала, Щмеющего неупорядоченную структуру.

Указанная цель достигается тем, что в способе изготовления деталей из материалов с неупорядоченной структурой, преимущественно из металлической проволоки, путем размещения в пресс-форме заготовок из навитой в спираль проволоки и последующего их прессования,при формировании каждой заготовки витки спирали с концов заготовки пропитывают наполнителем, для их фиксации после чего произво" дят предварительное прессование за" готовки и удаление наполнителя, а прессование в пресс-форме осуществляют после размещения в ней несколь" ких заготовок.

На фиг. 1 показано предварительное прессование заготовки, пропитанной затвердеваюцим наполнителем с одного конца; на фиг. 2 изображено предварительное прессование заготовки, пропитанной затвердевшим наполнителем с обеих концов; на фиг. 3 изобра жено окончательное прессование изделия в его начальный момент; на фин,4 изображено окончательное спрессованое изделие.

Сущность способа заключается в том, что имеется обойма 1 пресс-формы заготовки 2, 3 и 4, выполненные в виде рулонов из проволочной металлической спирали 5, приводные пуансоны

6 и 7 и затвердевающий наполнитель 8, например парафин, для получения гото-. вого изделия 9.

При предварительном прессовании заготовки для изготовления деталей из материала HP (материал с неупоря" доченной структурой) внутрь обоймы пресс-формы помещают одну заготовку

2. Один конец заготовки 2 пропитан затвердевающим наполнителем 8, после чего в обойму 1 пресс-формы вставляют с обеих ее сторон пуансоны 6 и 7. В процессе прессования пуансоны

6 и 7 под воздействием усилия сжатия сближаются до конечного состояния и спрессовывают заготовку 2 так, что ее конец, пропитанный наполнителем 8, остается неизменным по плотности и объему, так как затвердевший наполнитель 8 предохраняет витки проволочной спирали 5, заключенной в нем, от взаимного перемещения и деформации., Часть заготовки 2, свободнал от затвердевшего наполнителя 8, спрессовывается до необходимой плотности, а сама заготовка 2 в процессе предварительного прессования сокращается по размеру в направлении прессования.

Прессование заготовки 3 представляет собой тот же процесс, что и предварительное прессование, за исключением того, что внутрь обоймы 1 пресс-формы для предварительного прессования вводят заготовку 3, у которой затвердевшим наполнителем 8 пропитаны оба конца. В процессе предварительного прессования пуансоны

6 и 7, сближаясь под воздействием усилия сжатия, спрессовывают заготовку 3 так, что ее среднял часть достигает неооходимой плотности, а оба конца, пропитанные затвердевшим наполнителем 8, остаются неизменными по плотности к объему. Спрессованная заготовка 3 имеет на обоих своих концах витки проволочной металлической спирали g, предохраненные затвердевшим наполнителем 8 от взаимного перемещения и деформации. Заготовка

3 в процесе предварительного прессования сокращается по размеру в направлении прессования посредине.

5 9

Для окончательного прессования детали из нетканого материала ИР из металлической проволоки внутрь обоймы 1 пресс-формы помещают несколько предварительно спрессованных заго- товок 2, 3 и 4, из которых перед этим был удален затвердевший наполнитвль 8 любым известным способом.

При этом заготовки 2, 3 и 4 обращены одна к другой своими неспрессованными концами, из которых удален наполнитель 8. Затем в обойму 1 прессформы с обеих ее концов вставляют пуансоны 6 и 7, которые приводят в соприкосновение со спрессованными концами заготовок 2 и 4. В процессе окончательного прессования пуансоны

6 и 7, перемещаясь внутри обоймы 1 пресс-формы под воздействием усилия прессования сближаются до конечного состояния и образуют готовое изделие 9.

При этом витки спиралей 5 неспрессованных концов заготовок 2, 3 и 4 сцепляются один с другим, защемляются и спрессовываются до необходимой плотности, образуя единую структуру, свойственную материалу HP.

Пример. В лабораторных условиях были изготовлены пористые втулки из материала ИР (материал с неупорядоченной структурой) из молибденовой проволоки ф 0,1 мм, марки

ИЧ-П-А ОСТ 11.021„004-76. Размеры готовой втулки: наружный диаметр30 мм, внутренний диаметр — 27,0 мм, высота втулки 60 мм., Втулку прессовали из трех предварительно спрессованных заготовок в пресс- форме, длина обоймы 1 которой равна 230 мм.

Прессование производили на гидравлическом прессе модели П-125 усилием

10 тс. Для уменьшения сил трения при прессовании заготовки рабочие поверхности пресс-формы смазывали техническим глицерином.

Вес каждой из трех заготовок13,7 г. Каждую из трех заготовок получали следующим образом: отрезки спирали 5, длиной 500-600 мм каждый, растягивали до шага между витками, примерно равного диаметру спирали (1 мм). Затем растянутые спирали 5 каждой навески укладывали в плоскую прямоугольную заготовку размерами

200 мм х175 мм перекрестно витками диаметром 20-40 мм. Углы закруглений плоской прямоугольной заготовки

02947 6 выполняли радиусом 20 мм. Плоскую прямоугольную за готовку скатывали на технологическом стержне 26 мм в рулон длиной 200 мм. Концы трех полученных заготовок-рулонов пропитывали расплавленным парафином на длине

20 мм: у двух заготовок 2 и 4 пропитывали один конец; а у одной 3оба конца. Затем каждую заготовку

10 помещали в пресс-форму и прессовали на прессе П-125 усилием 10 тс, После выпрессовки получили предварительно спрессованные заготовки: две заготов" ки 2 и 4, у которых парафином пропи15 тано по одному концу, длиной 55 мм и одну заготовку 3 с обоими пропитанними наполнителем концами длиной

75 мм, Затем, пропуская через каждую заготовку горячую воду (температу20 ра 90-100 С) в течение 1 ч, парафин удаляли. Предварительно спрессован25

55 ные заготовки, кз которых удален парафин, помещали s пресс-форму: одну заготовку 3 с двумя неспрессованными концами, из которых удален парафин располагали s середине,,две заготовки 2 и 4, у которых по одному неспрес. сованному концу, из которого удален парафин, помещали.по краям так, чтобы неспрессованные концы были обращены в сторону заготовки З,расположенной в середине пресс-формы.

Предварительно спрессованные заготовки, помещенные в пресс-форму, подвергалк окончательному прессованию на прессе П-125 усилием 10 тс. После выпрессояки получили пористую втулку со средней поркстостью 503.

Пример 2. Аналогичным путем были изготовлены из материала MP (материал с неупорядоченной структурой) из молибденовой проволоки марки

ИЧ-П-А ф 0,1 мм пористые втулки раз" мерами: наружный диаметр — 27 мм, высота втулки — 40 мм. Детали изготавливалксь на гидравлическом прессе П-125 е пресс-форме, длина обоймы l которой 230 мм. Окончатель" ному прессованкю подвергали две предварительно спрессованные заготовки, из которых удален парафин. Перед предварительным прессованием по одному концу у каждой заготовки пропитывали парафином на длине 20 мм, усилие прессовани 12 т-, вес. каждой заготовки 15 г; технология изготовления аналогична описанной в примере 1.

Средняя пористость изготовленных втулок - 454. Готовые пористые втул-.

7 902947 8 формула изобретения ки подвергали тонкой очистке от остатков парафина путем возгонки в вакууме 10 мм рт. ст., при температуре

350 С в течение 2 ч.

Применение данного способа изготовления деталей материала с неупорядоченной структурой из металлической проволо ки об есле чи вает возможност ь изготавливать удлиненные детали, имею щие размер в направлении усилия прессования больше 25-30 мм; возможность применять пресс-формы, имеющие размеры в направлении усилия прессования в 3 раза меньшие, чем B известном способе; в связи с сокращением размеров пресс-форм, формообразующие и рабочие поверхности которых обрабатывают с высокими точностью и чистотой поверхности, уменьшаются трудоемкость и стоимость и повышается качество их изготовления, более высокое качество изготовления пресс-форм увеличивает их стойкость и срок службы; в связи с сокращением размеров пресс-форм в направлении усилия прессования значительно снижаются силы трения материала заготовки о стенки пресс-формы, что также увеличивает срок их службы; возможность применять для изготовления удлиненных деталей иэ материала 1Р прессы, имеющие максимальное расстояние между верхней и нижней плитами в 3 раза меньшее, чем у .прессов, необходимых для изготовления этих деталей известным способом. Это обстоятельство позволяет изготовлять детали из материала ИР на прессовом оборудовании, имеющем меньшую стоимость и занимающем меньшую производительную площадь, а также исключить необходи" мость в специальных прессах. Предлагаемый способ также дает возможность получать удлиненные детали из мате5 риала МР с меньшей разноплотностью по размеру в направлении усилия прессования; воэможность предотвратить неустойчивость пресс-формы и ее перекос в процессе прессования в связи o !с значительным уменьшением размеров инструмента в направлении прессования по сравнению с известным способом, что позволяет улучшить условия труда и техники безопасности.

Способ изготовления деталей из материалов с неупорядоченной структурой, преимущественно из металлической проволоки, путем размещения в пресс-форме заготовок из навитой в спираль проволоки и последующего их npeccoaa" ния, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов используемого оборудования, при формировании каждой заготовки витки спирали с концов заготовки пропитывают наполнителем для их фиксации, после чего производят предварительное прессование заготовки и удаление наполнителя, а прессование в пресс-форме осуществляют после размещения в ней нескольких заготовок.

35 Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции N 2424775, кл. В 21 F 35102, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

4о hà 183174, кл. В 21 F 21/00, 1960.