Способ изготовления комбинированных зубчатых изделий

 

О П И С А Н И Е < 952440

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 30.10.80 (21) 2оооо41д2 02 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

В 22 7У04

1Ьоударстваииый комитет

СССР (28) Приоритет ао делам изобретений к открытий

Опубликовано 23.08.82, Бюллетень № 31 (53) Уд 621.762. .4.043 (088.8) Дата опубликования описания 23.08 82 (72) Авторы изобретения

А.И.Стрикелев, Д.С.Лысов, А П.Челышев, П.Н,Киреев, И.П,Прокопов, „ и В.И.Соловьев 1 (71) Заявитель

Физико-технический институт АН Белорусской ССР (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМБИНИРОВАННЫХ

ЗУБЧАТЫХ ИЗЛЕЛИЙ

20

Изобретение относится к порошковой метал лургии, в частности к способам изготовления комбинированных изделий, т.е. изделий, одна или несколько частей которых выполнены не из пброшка.

Известен способ изготовления зубчатых изделий, включающий прессование порошковой заготовки, ее спекание, подпрессовку части изделия, требующей повышенной плотности и нарезание зубчатого венца в уплотненной части (1).

К недостаткам способа относится его многостадийность, а также низкие механические свойства зубчатого венца. . Наиболее близким к изобретению по техничес-15 кой сущности и достигаемому результату, является способ изготовления комбинированных зубчатых изделий, включающий пластическую деформацию металлической оболочки с сердечником из порошкового материала и ее последующую термообработку, причем деформацию оболочки осуществляют при помощи жидкости или газа высокого давления (2).

К недостаткам известного способа относится низкая точность размеров полученных изделий, требующая проведения дополнительной операции механической обработки поверхности оболочки.

Целью изобретения является повышение точности размеров изделия.

Поставленная цель достигается тем, что со- . гласно способу изготовления комбинированных зубчатых иэделий, включающему пластическую деформацию металлической оболочки с сердечником из порошкового материала и ее последующую термообработку, в порошковый материал перед деформацией вводят пластификатор, а пластическую деформацию оболочки осуществляют через материал сердечника.

На фиг. 1 показана схема реализации предлагаемого способа (начальная и конечная стадии деформации); на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1.

Технологическая оснастка для осуществления предлагаемого способа включает верхний пуансон 1, верхнюю полуматрицу 2, оболочку ных материалов, как порошковых, так и волокнистых, Таким образом, за один ход процесса получается высококачественное комбинированное иэделие с зубчатым профилем, Пример. Штампуется шестерня стартера CT — 8. Оболочку из стали 15ХР, наружный и внутренний диаметры которой равны соответственно 24 и 20 мм, а высоте 48 мм, вставляют в штамп, состоящий из двух полуматриц; пуансонов и внутренней оправки, помещаемой в полость спрессованного стержня, который располагают внутри оболочки, В полость, образованную оболочкой, пуансоном и оправкой, вставляют предварительно опрессованный стержень из смеси, содержащей,%: железный порошок 92,8, углерод 0,2, стерат цинка 5, и глицериновая смазка 2. Размеры стержня: наружный диаметр 19,8 мм; внутренний 14,2 мм; высота 48 мм. При давлении 140 кг/мм полость матрицы была заполнена материалом оболочки и находящимся в ней порошком. Спекание заготовок производят в печи с защитно-восстановительной атмосферой. Окончательная плотность порошковой . части изделия равняется 88%. В таблице приведены механические свойства и точностные параметры, шестерни стартера, полученной;пО предлагаемому и известному способам.

Известный

11,895 0,150

1 — 2

0,115

11,75

2 — 3

3 — 4

11,795 0,090

62,7 8,1

11,93

47,3

0,020

11,815 0,017

11,845 0,011

6 — 7

11,885 0,195

7 — 8

8-9 11,95

0,210

11,855 0,165

9 — 10

3 952440

3, нижнюю полуматрипу 4, оправку 5 и нижнцй пуансон 6.

Способ осуществляется следующим образом.

Оболочку из высокопрочного материала вставляют в полость, образованную двумя полу.5 матрицами. Внутреннюю полость оболочки заполняют пластифицированной смесью, полученной на основе металлического порошка с добавлением твердых или жидких пластификаторов, обеспечивающих требуемую для заполнения гравюры пластичность смеси.

При движении пуансонов навстречу друг друту происходит осадка оболочки вместе с пластифицированной, смесью. Так как на внутреннюю поверхность оболочки действует давле- 15 ние пластифицированной смеси сердечника, то оболочка теряет устойчивость с образованием

"бочки". После соприкосновения поверхности

"бочки * со сложным;профилем матрицы пластифицированная смесь сердечника вдавливает щ в него материал оболочки. В процессе выдавливания оболочка осаживаясь совместно с материалом сердечника, находится под всесторонним сжатием, что обеспечивает равномерное утонение ее по выдавливаемому профилю и предохраняет истечение смеси из полости .оболочки 3. В зависимости от требований, предъявляемых к изделию, оболочка и сердечник могут быть выполнены из композициоп-.

952440

Продолжение таблицы

6 7

Предлагаемый

11,855 0,012

2 — 3

11,875 0,026

11,825 0,005

3 — 4

4.— 5

11,805 0,027

10,3

5 — 6

68,4

51,5

11,84 0,008

6 — 7

11,89 0,014

7 — 8

11,86 0,021

11,885 0,022

8 — 9

11,87 0,0017

9 — 10

Как видно из таблицы, в изделии, полученном по предлагаемому способу, механические свойства и точностные параметры увеличились, ЗО

В том числе, отклонение длины общей нормали уменьшилось в 2,3 — 2,4 раза, радиальное биение снизилось в 8,6 — 8,7 раза, а предел прочности возрос на 8,8 — 9,1%, а ударная вязкость на 27 — 28% выше, чем у изделия, полученного по известному способу.

Предлагаемый способ практически готов к применению и может использоваться при получений комбинированных зубчатых изделий с повышенными эксплуатационными свойствами, При этом значительно снижается объем механической обработки.

Формула изобретения

Способ изготовления комбинированных зубчатых изделий, включающий пластическую деформацию металлической оболочки с сердечником из порошкового материала и ее последующую термообработку,, о т л и ч а ю- . шийся тем, что, с целью повышения точности размеров изделия, в порошковый материал перед. деформацией вводят ппастификатор, а пластическую деформацию оболочки осуществляют через. материал сердечника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии Р 1292107, кл. С 7 D, 1972, 2. Патент Англии N 2002817, кл. С 7 0, 1979.