RU2111086C1

RU2111086C1 - Method of manufacture of powder all-moulded multilayer articles

Info

Publication number: RU2111086C1
Application number: RU96100603A
Authority: RU
Inventors: Ю.Г. Дорофеев; А.Ч. Эркенов
Original assignee: Карачаево-Черкесский технологический институт
Priority date: 1996-01-10
Filing date: 1996-01-10
Publication date: 1998-05-20

Abstract

FIELD: powder metallurgy. SUBSTANCE: method of manufacture of all-moulded bimetallic and multilayer powder articles consists in the fact that moulding of vertically arranged layers is accomplished by setting-up of electromagnetic field in the pressing cavity after filling of powders of the first layer, charging of powder of the next composition for moulding of the second layer. After that the electromagnetic field is cut off and joint moulding of powders and ejecting of compact of articles is carried out. EFFECT: enhanced quality of manufacture of multilayer articles with vertically arranged layers, considerably reduced expenditures connected with materials and their manufacture. 2 dwg

Description

Изобретение относится к порошковой металлургии, например к разработке способа получения порошковых цельнопрессованных биметаллических, триметаллических и многослойных изделий. The invention relates to powder metallurgy, for example, to the development of a method for producing powder fully pressed bimetallic, trimetallic and multilayer products.

Известен способ получения биметаллических изделий, например втулок, для чего в прессформу устанавливают литую тонкостенную втулку, загружают порошок сплава на основе железа, прессуют и полученную составную втулку спекают (патент США N 3786552, кл. B 22 3/04, 1974). A known method for producing bimetallic products, such as bushings, for which a cast thin-walled sleeve is installed in the mold, iron-based alloy powder is loaded, pressed and the resulting composite sleeve is sintered (US Pat. No. 3,786,552, class B 22 3/04, 1974).

Однако этот способ требует применения литых или предварительно сформированных втулок, что ограничивает его использование и повышает трудоемкость процесса. However, this method requires the use of cast or preformed bushings, which limits its use and increases the complexity of the process.

Другим решением технологической задачи является способ изготовления цельнопрессованных порошковых изделий, заключающийся в том, что в полость матрицы засыпают порошок одного состава, потом другого состава и прессуют до получения необходимой плотности (патент ФРГ N 2143844, кл. B 22 F 3/26, 1973). Another solution to the technological problem is a method of manufacturing fully pressed powder products, which consists in the fact that a powder of one composition is poured into the cavity of the matrix, then of another composition and pressed to obtain the necessary density (German patent N 2143844, class B 22 F 3/26, 1973) .

Однако этот способ не позволяет получить многослойные изделия с вертикальным расположением слоев. However, this method does not allow to obtain multilayer products with a vertical arrangement of layers.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ прессования многослойных изделий с вертикальным расположением слоев, включающий установку в прессформу перегородки, засыпку в образовавшиеся полости разных по составу порошков, извлечение перегородки и совместное прессование их (Радомысельский И.Д. и др. Прессформы для порошковой металлургии. - Киев. Техника, 1970, с. 14). The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed one is a method of pressing multilayer products with a vertical arrangement of layers, including installing partitions in the mold, filling the formed cavities with different compositions of powders, removing the partitions and pressing them together (Radomyselsky I.D. et al. Molds for powder metallurgy. - Kiev. Technique, 1970, p. 14).

Однако установка и удаление тонкостенной перегородки усложняет конструкцию прессформы, снижает производительность, а также не позволяет получать тонкостенные изделия, кроме этого, перегородки коробятся и разрушаются. However, the installation and removal of a thin-walled partition complicates the design of the mold, reduces productivity, and also does not allow to obtain thin-walled products, in addition, the partitions are warped and destroyed.

Технической задачей изобретения является повышение качества и производительности труда при изготовлении порошковых многослойных изделий с вертикальным расположением слоев. An object of the invention is to improve the quality and productivity in the manufacture of multilayer powder products with a vertical arrangement of layers.

Указанная техническая задача достигается тем, что способ изготовления цельнопрессованных многослойных изделий включает засыпку порошка ферромагнитного материала, создание электромагнитного поля, обеспечивающего формирование вертикально расположенного слоя, засыпку порошка другого состава, отключение электромагнита и совместное прессование. The specified technical problem is achieved by the fact that a method of manufacturing a fully-pressed multilayer products includes filling the powder of a ferromagnetic material, creating an electromagnetic field that ensures the formation of a vertically arranged layer, filling the powder with a different composition, turning off the electromagnet and co-pressing.

Сущность изобретения заключается в применении электромагнита для создания магнитного поля по наружному или внутреннему контуру и обеспечении необходимого распределения порошков ферромагнитных материалов в получаемых многослойных изделиях, который не использовался во всех известных способах при формовании биметаллических и многослойных изделий из порошков. За счет этого упрощается конструкция прессформы и средств технологического оснащения, легко автоматизировать и механизировать процесс загрузки порошков различных составов и удаления прессовки, снижается трудоемкость технологии и повышается качество изделий. Кроме того, использование электромагнита с заданным контуром и напряженностью поля позволяет получить изделие с требуемой одинаковой или изменяющейся по высоте толщиной слоя на наружной или внутренней поверхности изделия различной конфигурации. The essence of the invention lies in the use of an electromagnet to create a magnetic field along the outer or inner contour and to provide the necessary distribution of powders of ferromagnetic materials in the resulting multilayer products, which was not used in all known methods for forming bimetallic and multilayer products from powders. Due to this, the design of the mold and technological equipment is simplified, it is easy to automate and mechanize the process of loading powders of various compositions and removing the compact, the laboriousness of the technology is reduced, and the quality of the products increases. In addition, the use of an electromagnet with a given contour and field strength allows you to get the product with the required equal or varying in height layer thickness on the outer or inner surface of the product of various configurations.

На фиг.1 изображена схема получения биметаллической втулки при установлении электромагнита в игле с целью создания поля по внутреннему контуру полости матрицы; на фиг.2 - схема получения многослойного изделия при создании электромагнитного поля по наружному контуру. Figure 1 shows a diagram of a bimetallic sleeve when installing an electromagnet in the needle in order to create a field along the inner contour of the matrix cavity; figure 2 - scheme for obtaining a multilayer product when creating an electromagnetic field along the outer contour.

Схемы устройств для реализации предлагаемого способа (фиг. 1 и 2) содержат электромагнит 1, матрицу 2, верхний пуансон 3, порошок слоя из ферромагнитного материала 4, порошок другого состава 5, нижний пуансон 6, иглу 7 в сборе. Schemes of devices for implementing the proposed method (Fig. 1 and 2) contain an electromagnet 1, a matrix 2, an upper punch 3, a powder of a layer of ferromagnetic material 4, a powder of a different composition 5, a lower punch 6, a needle 7 assembly.

Пример 1. Получение биметаллической втулки с антифрикционным наружным слоем. В собранную прессформу (фиг. 1) засыпают порошок железа или конструкционных сталей требуемой массы. При включении электромагнита, расположенного внутри полой иглы 7, формируют слой 4 заданной толщины, охватывающий иглу. Засыпают порошок антифрикционного слоя 5 до заполнения остальной части матрицы 3, отключают электромагнит, верхним пуансоном 3 производится прессование, а нижним пуансоном 6 выталкивают изделия из полости прессования. Example 1. Obtaining a bimetallic sleeve with an antifriction outer layer. Powder of iron or structural steels of the required mass is poured into the assembled mold (Fig. 1). When you turn on the electromagnet located inside the hollow needle 7, form a layer 4 of a given thickness, covering the needle. The antifriction layer powder 5 is filled up until the rest of the matrix 3 is filled, the electromagnet is turned off, pressing is performed by the upper punch 3, and the products are pushed out of the pressing cavity by the lower punch 6.

Пример 2. Получение биметаллической втулки с внутренним антифрикционным слоем. В прессующую полость матрицы 2 (фиг.2), установленную в электромагните 1 с иглой 7 из парамагнитного материала по аналогии с примером 1, засыпают порошок железа или конструкционных сталей, включают электромагнит 1 и формуется наружный слой 4 необходимой толщины, загружают порошок антифрикционного слоя 5, отключают электромагнит, а верхним пуансоном 3 прессуют, а нижним 6 выталкивают полученное изделие. Example 2. Obtaining a bimetallic sleeve with an internal antifriction layer. In the pressing cavity of the matrix 2 (Fig. 2), installed in electromagnet 1 with a needle 7 made of paramagnetic material, by analogy with Example 1, iron or structural steel powder is poured, the electromagnet 1 is turned on, and the outer layer 4 of the required thickness is formed, the antifriction layer powder 5 is loaded , the electromagnet is turned off, and the upper punch 3 is pressed, and the lower product is pushed out with the lower 6.

Пример 3. Получение цельнопрессованной магнитной системы измерительных приборов. В собранную прессформу без иглы по аналогии, с примером 2 засыпают порошок железа (магнитопровод), включают электромагнит для формования наружного магнитопровода, загружают порошок-шихту состава магнита до заполнения остальной части полости матрицы, отключают электромагнит и верхним пуансоном проводят прессование, а нижним выталкивают прессовку из полости прессформы. Example 3. Obtaining a fully-pressed magnetic system of measuring instruments. In an assembled mold without a needle, by analogy with Example 2, iron powder (magnetic core) is poured, an electromagnet is turned on to form an external magnetic circuit, the magnet composition powder is loaded until the rest of the matrix cavity is filled, the electromagnet is turned off, and the upper punch is pressed, and the lower one is pressed from the mold cavity.

Пример 4. Формование многослойных изделий. По аналогии с примерами 1 - 3 после формования первого слоя 4 (фиг. 1 и 2) осуществляют засыпку второго и следующих слоев, их совместное прессование. Example 4. The formation of multilayer products. By analogy with examples 1 to 3, after molding the first layer 4 (FIGS. 1 and 2), the second and next layers are backfilled and pressed together.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать многослойные изделия высокого качества с вертикально расположенными слоями, значительно снижает затраты на материалы и их изготовление. Thus, the proposed method allows to obtain multilayer products of high quality with vertically arranged layers, significantly reduces the cost of materials and their manufacture.

Claims

A method of manufacturing powder whole-pressed multilayer products, including filling powders into a mold, cold pressing, pressing, characterized in that the formation of their vertically arranged layers is performed by creating an electromagnetic field in the pressing cavity after filling powders of the first layer from the ferromagnetic material and subsequent layers.