RU1785807C - Способ изготовлени изделий из порошка - Google Patents

Abstract

Сущность: разбивают полость матрицы пресс-формы на гнезда дл  формовани  основани  и боковых рабочих элементов твердосплавного пуансона жестко св занными между собой перегородками и осущё- ствл ют засыпку в гнезда шихты дозированными весовыми порци ми, определ емыми соотношени ми, св занными с массами основани  и рабочих элементов пуансона . Перед прессованием перегородки удал ют и прессуют порошок пуансоном с поперечным сечением, соответствующим наибольшему поперечному сечению издели . 3 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к порошковой металлургии.

При вырубке перфорационных отверстий в кинофотопленке в химико-фотографической промышленности примен ютс  специальные пуансоны. Они представл ют собой твердосплавные сложнопрофильные фасонные детали, имеющие значительные перепады в сечении как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости, а также множество различных отверстий.

Известен способ изготовлени  изделий из порошка, который включает засыпку порошка , предварительное формование,окон- чательное прессование пуансоном, поперечное сечение которого соответствует поперечному сечению прессуемой заготовки и спекание. Этот способ изготовлени  имеет такой недостаток, как невозможность получени  при прессовании равноплотных заготовок, имеющих в пределах одного перехода в вертикальной плоскости резкие переходы в горизонтальной плоскости. Кроме

того, из-за низкой прочности часто происходит разрушение заготовки при извлечении ее из пресс-формы.

Наиболее близким решением, прин тым в качестве прототипа,  вл етс  способ изготовлени  твердосплавных пуансонов, который включает разбивку формующей камеры пресс-формы на гнезда промежуточными пуансонами, засыпку шихты в гнезда дозированными весовыми порци ми, начина  с гнезд наименьшей высоты, последовательное формование отдельных элементов издели  промежуточными пуансонами на одинаковый уровень, прессование пуансонов , поперечное сечение которого соответствует наибольшему поперечному сечению издели ми спекание.

К недостаткам данного способа изготовлени  твердосплавных пуансонов следует отнести его низкую производительность, а также высокий процент брака, св занный с тем, что рабочие элементы прессуемых заготовок из-за своей низкой прочности чаел

с

VI со ел

00

о VI

сто разрушаютс  при извлечении прессовки из пресс-формы,

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности изготовлени  и выхода годного.

Это достигаетс  тем, что в способе изготовлени  твердосплавных пуансонов в виде основани  с боковыми рабочими элементами дл  вырубки перфораций, включающем разбивку полости матрицы пресс-формы на гнезда дл  формовани  основани  и боковых рабочих элементов, засыпку в гнезда шихты дозированными весовыми порци ми, предварительное формование , прессование пуансоном пресс- формы с поперечным сечением, соответствующим наибольшему поперечному сечению твердосплавного пуансона, и спекание, разбивку полости матрицы на гнезда осуществл ют жестко св занными между собой перегородками, дозу шихты дл  формовани  рабочего элемента пуансона берут равной (1,3-1,6)т, а дозу дл  формовани  основани , равной mi-(1,2-2,4)m, где т и mi - массы рабочего элемента и основани  спеченного пуансона, а перед прессованием перегородки удал ют. Кроме того предварительное формование выпол- н ют с помощью вибрации. . Разбивка полости матрицы на гнезда жестко св занными между собой перегородками позвол ет увеличить производи- .тельность операции засыпки шихты, а также дает возможность гнездам сохран ть устойчивость в процессе воздействи  вибрации. Засыпка шихты в гнезда дл  формовани  рабочего элемента пуансона в количестве, равном (1,3-1,6)т, а в гнездо дл  формовани  основани  пуансона в количестве, равном гщ-(1,2-2,4)m, где m и mi - вес соответствующих частей спеченной заготовки , позвол ет значительно увеличить прочность соединени  рабочих элементов (ножек) пуансона с его основанием. При этом хот  плотность этих элементов пуансо- на получаетс  несколько завышенной по сравнению с плотностью его основани , тем не менее это не приводит к расслою, а также серьезным короблени м и искажени м формы пуансона в процессе спекани . Засыпка шихты в количестве менее 1,3 т, где т - масса соответствующей части спеченной заготовки, не позвол ет достичь необходимой прочности соединени  рабочих элементов (ножек) пуансона с его основанием, дл  того чтобы извлекать из пресс-формы прессовки без поломок последних.

Засыпка шихты в количестве, превышающем 1,6т, приводит к перепрессовке и расслою. Засыпка шихты в гнездо, формующее основание пуансона, в количестве, равном mi -(1,2-2,4)m, позвол ет оставл ть общую величину навески неизменной при увеличении дозы шихты, подаваемой в места , формующие рабочие элементы пуансона (1,3-1,6)т. Уменьшение дозы шихты, засыпаемой в гнездо, формующее основание пуансона , на величину (1,2-2,4)т не приводит к уменьшению прочности спрессованной заготовки, а также к заметным изменени м после спекани  размеров пуансона, искажению его формы.

Под m и mi следует понимать массы равноплотных частей спеченного пуансона, т. к, спекание твердого сплава происходит в присутствии жидкой фазы и плотность по объему заготовки выравниваетс  и практически становитс  равной аддитивной плотности материалов составл ющих твердый сплав. Величины m и пц определ ютс  расчетным путем. Зна  удельный вес спеченного твердого сплава р и вычислив объемы отдельных частей твердосплавного пуансона (V и Vi), можно легко определить их вес (т Vр ; mi Vi/o).

Выполнение предварительного формовани  шихты с помощью вибрации до извлечени  перегородки позвол ет в пределах каждого гнезда быстро и равномерно распределить шихту, что практически невозможно сделать с помощью иглы из-за большого количества знаков, формующих множество отверстий в основании пуансона .

Таким образом, все перечисленные признаки  вл ютс  существенными и направлены на достижение единой цели - повышение производительности изготовлени  и выхода годного.

На фиг. 1 -изображено прессуемое изделие; на фиг. 2 - полость матрицы пресс-формы , разделенна  перегородками на отдельные гнезда; на фиг. 3 - схема перемещени  порошка при прессовании заготовки.

Способ заключаетс  в следующем.

Полость матрицы пресс-формы, образованную щеками 1, вкладышами 2, нижним пуансоном 3 и стержн ми 4, разбивают с помощью жестко св занных между собой перегородок 5 на р д гнезд (фиг. 2). В эти гнезда засыпают порошок отдельными порци ми , Засыпку шихты в гнезда дл  формо- вани  рабочего элемента пуансона производ т в количестве, в 1,3-1,6 раз превышающем вес соответствующих частей спеченной заготовки, а в гнездо дл  формовани  основани  заготовки - в количестве, соответствующем величине гщ-(1,2-2,4)т, где m и mi соответственно вес рабочего

элемента и основани  пуансона в спеченном состо нии. После этого пресс-форму устанавливают в струбцину и помещают на вибростол. Производ т предварительное формование шихты в гнездах с помощью вибрации. При этом порошок равномерно распредел етс  в пределах каждого гнезда. После этого удал ют перегородку из пресс- формы, вставл ют верхний пуансон 6 и производ т прессование. Затем заготовку аккуратно извлекают из пресс-формы, сушат и спекают.

Так как в гнездах А шихты находитс  в 1.3-1.6 раза больше веса соответствующей части пуансона в спеченном состо нии, часть шихты из этих гнезд перемещаетс  в гнездо, формующее основное тело заготовки (фиг. 3). Таким образом, плотность и прочность рабочих элементов пуансона и его основани  получаетс  более высокой. Это позвол ет извлекать прессовки из пресс- формы, не подверга  их разрушению. Более высока  плотность рабочих элементов пуансона по сравнению с его основанием не приводит к расслою, а также серьезным короблени м и искажени м формы пуансона в процессе его спекани .

Пример. Описанным способом была получена парти  твердосплавных пуансонов дл  вырубки перфорационных отверстий . Размеры спрессованных заготовок приведены на фиг. 1. Марка твердого сплава ВК20 ГОСТ 3882-74. Доза шихты, засыпаема  в гнездо дл  формовани  рабочего элемента пуансона составл ла 3,4 г, что соответствовало массе спеченного рабочего элемента (т), умноженной на коэффициент 1,4. Доза шихты, засыпаемой в гнездо дл  формовани  основани  пуансона составл ла 46,2 г, что соответствовало массе спеченного основани  (гщ) с вычетом массы спеченного рабочего элемента пуансона (т), умноженной на коэффициент 1,6 (см. таблицу 1). Насыпна  плотность шихты была во всех гнездах примерно одинакова и составл ла 3,5 г/см . Относительна  плотность спрессованных рабочих элементов пуансона должна составл ть 80%, а его основани  60%. Учитыва , что плотность спеченного сплава ВК20 равна 13,5 г/см3, толщина спрессованной ножки 3,75 мм, а основани  7,5 мм, были определены необходимые величины хода верхнего и нижнего пуансона.

Необходима  величина хода верхнего пуансона дл  достижени  относительной плотности рабочих элементов, равной 80%,

0 -... 13,5 0.8 0 -,.- о о,75 -3, мм,

основани  пуансона, равной 60%, 13,5 0,6

7.5

5

-7,,8 мм.

Таким образом, величина хода верхнего пуансона составила 8 мм, а необходимую подпрессовку основани  пуансона на 9,8- 8 1,8 мм дл  достижени  относительной плотности 60% осуществл ли нижним пуаноном (фиг.2). Прессование как верхним, так и нижним пуансоном вели до упора. В спрессованных заготовках отсутствовали разрушени , сколы трещины. Не был обнаружен расслой. Размеры заготовки после спекани  соответствовали заданным. Иска- жени  формы были минимальны.

По сравнению со способом прессовани , прин тым в качестве прототипа, производительность изготовлени  твердосплавных пуансонов повысилась на 40%, а выход годного при этом увеличилс  на 80%.

Claims (2)

1. Способ изготовлени  изделий из порошка , преимущественно твердосплавных пуансонов в виде основани  с боковыми рабочими элементами дл  вырубки перфораций , включающий разбивку полости матрицы пресс-формы на гнезда дл  формировани  основани  и боковых рабочих элементов , засыпку в гнезда шихты

дозированными весовыми порци ми, предварительное формование, прессование пуансоном пресс-формы с поперечным сечением, соответствующим наибольшему поперечному сечению твердосплавного пуансона , и спекание, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности изготовлени  и выхода годного, разбипку полости матрицы на гнезда осуществл ют жестко соединенными между собой

перегородками, дозу шихты дл  формовани  рабочего элемента пуансонов берут равной (1,3-1.6)т, а дозу дл  формовани  основани , равной гтц-(1,2-2,4)т, где т и гщ - массы рабочего элемента и основани  спеченного пуансона, а перед прессованием перегородки удал ют.

2. Способ по п. 1,отличающийс  тем, что предварительное формование выполн ют с помощью вибрации.

Продолжение таблицы

Редактор

Составитель И.Аронин Фиё.З

Техред М.МоргенталКорректор В.Петраш