Способ вибрационного формования изделий из порошка

 

пп954184

Союз Советскин

Социалистические

Ресттубпик

Оп ИСАНИЕ

ИЗЬ6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ).Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.01.81 (21) 3233099/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.82. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 30.08.82 (51) M. Кл.

В 22 F 3/02

Веударстекнный комитет

СССР до делам изобретений н открытий (53) УДК621.762. .4.016(088.8) М. Н. Печатников, В. И. Гриневич, Г. С, Батков Т. В. Хитрова, и B. Г. Вопков (s (72) Авторы изобретения (73) Заявитель (54) СПОСОБ ВИБРА11ИОННОГО ФОРМОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ

ИЗ ПОРОШКА вания jl) .

1

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам фор.. мования издепий из порошковых материапов, и может быть испопьзовано при изготовпении издепий иэ тугоппавких ма5 териапов, например из вопьфрама ипи мопибдена.

Известен способ формования изделий иэ порошковых материалов путем прессоНедостатком известного способа является невозможность попучения равномерной пористости и достаточкой ппотности иэ-аа коагупяции частиц порошковых материапов и впияния бопьших сип трения, возникающих при перемещении частиц порошков в процессе прессования.

Наибопее близок к предпагаемому способу по технической сущности и достига- 20 емому эффекту явпяется способ формования издепий из пороп1кообразных материапов, эакпючаюшийся ц вибрационном уппотнепии порошка в пресс-форме при припожении к ней осевых копебаний с частотой 50-2400 Гц (2).

Недостатком известного способа явпяется невысокая ппотность издепий, ocbбенно при прессовании порошков тугоппавких металлов, например, вопьфрама и мопибдена, что требует допоггнитепьного прессования в пресс-форме. При этом набпюдается неравномерность распредепения ппотности по объему иэдепия.

1(ель изобретения — повышение плотности и равномерности ее распредепения по объему издепий.

Указанная цепь достигается тем, что в способе, вкпючаюшем вибрационное уппотнение порошка в пресс-форме при при» поженян осевых копебаний, осевые копебания пресс-формы осушествпяют с частотой 20-30 кГц при одновременном воздействии на пресс-форму синхронных по фазе допопнитепьных копебаний той же частоты с реэупьтируюшей обоих «опебаний, направленной под уг пом 10-20 к о оси пресс-формы.

Свойства издепий

0,6

0,3

0,05

0,6-0,7

0,95

10

2,0

3,0

0,5

0,2

2,0

0,37

5-10

0,3

20

0,36

5-) 0

0,35

30

0,43

3 95418

Дополнительные копебания пресс-формы осушествпяют в направпении, перпендикупярном оси пресс-формы с амппитудой 0,2-0,35 амплитуды осевых копебаний. 5

Уплотнение осушествпяют с изменением частоты копебаний в процессе формования на 10-30%.

Припожение копебаний частотой 2030 кГц позвопяет устранить коагупяцию to отдепьных частиц материапа при уплотнении, уменьшить трение между частицами при их перемешивании, а припожение допопните пьных копебаний обеспечивает их равномерное распредепение .по объему.

Это позволяет получать при формовании иэдепия повышенной ппотности с равномерным распределением пористости по объему.

20 1опопнительные колебания прикладывают перпендикупярно к оси пресс-формы, а их амппитуду устанавпивают на уровне

0,2-0,35 амппитуды осевых копебаний.

Такая величина амплитуды допопнитепьных 25 колебаний позволяет попучать откпонение направления резупьтирующих копебаний от оси пресс-формы на 10-20, О

Цепесообразно частоту копебаний в процессе уппотнения изменять на 20 30% 30 что обеспечивает пучшее уппотне 5ие частиц порошка при изменении частоты собственных колебаний материапа по мере уплотнения частиц.

На чертеже показано предпагаемое уст ройство.

4 4

Способ осуществпяется спедуюшим образом.

Порошок 1 засыпают в разборную матрицу, состоящую из центрапьного стержня 2 и наружного цилиндрического кор уса 3, устанавпиваемую жестко с помощью кольца 4 на акустический изпучатепь

5, который соединен со стержневым пакетным магнитострикционным изпучателем 6.

На матрицу устанавливают кольцевой (радиапьный) пакетный магнитострикционный излучатель 7.Оба изпучатеня 6 и 7 соединяют с генератором 8.

На засыпанный в матрицу порошок 1 устанавливают подвижный пуансон 9 с грузом 0,5 кг. Затем осушествпяют вибрационное уплотнение с частотой копебаний 1 = 25 кГц, причем в процессе уплотнения частоту колебаний ппавно изменяют в диапазоне 20-30 кГц (hf 120%).

Д опопнитепьные копебания передают на матрицу от кольцевого пакетного магнитострикционного изпучателя 7, причем амппитуду в этих копебаниях устанавпивают на уровне 0,25 амплитуды осевых копебаний. Процесс формования дпится 10 с.

Предлагаемым способом попучают издепия иэ мопибденового порошка сферической формы с частицами до 4 мкм в виде попого ципиндра с наружным диаметром 40 мм, высотой 30 мм и топшиной стенки 5 мм, которые затем подверQ гают спеканию при температуре 1600 С в течение 20 мин.

В табпице приведены резупьтаты процесса формования изделий предпагаемым способом.

954.1 R4

Прололжеии . тлблицн

Свойства иэлелий

25

5-1 О

0,2

0,32

25

5-10

5-10

0,3

10

25, 30

0,35

10

0,42

25

5-1 О

0,1

10.0,35

5-10

5-10

0,45

30

0,2

0,32

30

5-10

0,25

0,34

30

5-10

5-10

0,3

10

0,35

30

30

0,35

0,42

Примечание; частота осевых колебаний, частота допопнитепьных копебаний; изменение частоты в процессе уплотнения; амплитуда осевых колебаний; амплитуда дополните пьных колебаний; угол отклонения резупьтируюшей P от оси пресс-формы; время процесса уплотнения; коэффициент уплотнения = — „ н, нО о

k1 ь1АЬ— где нонR—

Pвысота порошка в процесс-форме; высота изделия после изготовления; результируюшая обоих колебаний; усилие прессования

Как спедует иэ полученных данных, наибопьшая плотность изделий получена . 4S при частоте осевых колебаний 20-30 кГц дополнительных - с амплитудой (0,20,35) амплитуды осевых копебаний, При этих значениях параметра процесса формования отклонение резупьтируюших обоих видов копебаний: осевых и допопнитепьных от оси пресс-формы составпяет 10-

20 .

Определение равномерности распределения пористости иэделий метаппографическим способом обнаружила высокую равномерность ее по обьему изделия.

Предлагаемый способ позвопяет осушествпять формование иэдепий иэ раэпичных порошковых материалов, обеспечивая при этом высокую ппотность издепий и равномерную пористость иэделий по обт ему. Это позволяет получать иэдепия вы. сокого качества, с хорошими механическими свойствами и высоким коэффициентом использования метаппов.

Ф орму па изобретения

1. Способ вибрационного формования иэдепий из порошка, преимушественно иэ тугоппавких материалов, вкпючаюший уплотнение порошка в пресс-форме при приложении осевых копебаний, о т ц и -

95 ч а к ш и и с я тем, что, с цепью по«ьннения ппотпости и равномерности ее распределения по объему осевые копебания пресс-формы осуществпяют с частотой ?0-30 кГц при одновременном воздействии на пресс-форму синхронных по фазе дополнитепьных колебаний той же частоты с резупьтируюшей обоих копебаний, направпенной под угпом 10-20 к оси пресс-формы.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что дополнитепьные колебания пресс-формы осушествпяют в направлении, перпендикупярном оси пресс4184 8 формы с амппитудой 0,2-0,35 амппитуды осевых копебаний.

3. Способ по п. 1, о т .л и ч а ю— ш и и с я тем, что уплотнение осуществляют с изменением частоты копебаний в процессе формования на 10-30%.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кипарисов С, С., Либенсон Г. A.

Порошковая метаппургия. М., "Метаппургиздат", 1972 с. 1 89-190.

2. Сериков М. И. и др. Впияние вибрации и импупьсов тока на процесс формования порошковых смесей. — "Порошковая металлургия", 1978, № 2, с, 11-16. г, жгороп,уп. Г Ьс ектная, I