RU2275988C2

RU2275988C2 - Method of forming blank for making end tool

Info

Publication number: RU2275988C2
Application number: RU2004101371/02A
Authority: RU
Inventors: Владимир Ильич Калмыков (RU); Владимир Ильич Калмыков; Тать на Михайловна Петровска (RU); Татьяна Михайловна Петровская; Виктор Павлович Балков (RU); Виктор Павлович Балков; Николай Иванович Борисенко (RU); Николай Иванович Борисенко; Владимир Михайлович Калакин (RU); Владимир Михайлович Калакин; Евгений Михайлович Шереметьев (RU); Евгений Михайлович Шереметьев; Иван Васильевич Кобицкой (RU); Иван Васильевич Кобицкой
Original assignee: Владимир Ильич Калмыков; Татьяна Михайловна Петровская; Виктор Павлович Балков; Николай Иванович Борисенко; Владимир Михайлович Калакин; Евгений Михайлович Шереметьев; Иван Васильевич Кобицкой
Priority date: 2004-01-21
Filing date: 2004-01-21
Publication date: 2006-05-10
Also published as: RU2004101371A

Abstract

FIELD: powder metallurgy, namely manufacture of hard alloy rods with cross section variable along axis, possibly production of end tools such as end milling cutters, reamers, broach bits.

SUBSTANCE: method for forming hard alloy blank for making end tool comprises steps of adding to powder of hard alloy mixture plasticizing agent in quantity 1.8 - 2.5 %; pressing slab blank whose density is by 30 - 40% less than that of final blank and whose cross section less than that of final blank; pressing prepared slab blank in die whose inner cavity corresponds to configuration of final blank. Mass values of slab blank and final blank are the same.

EFFECT: manufacture of articles having uniform texture and strength equal along their length and cross section.

5 dwg, 1 ex

Description

Способ относится к порошковой технологии и может быть применен при изготовлении заготовок концевого инструмента, например концевых фрез, сверл, разверток, зенкеров и тому подобного инструмента в виде стержней из твердых сплавов, имеющих переменное сечение по оси.The method relates to powder technology and can be used in the manufacture of end-tool blanks, for example, end mills, drills, reamers, countersinks and the like, in the form of solid alloy rods having a variable cross-section along the axis.

Известен способ изготовления заготовки для получения концевого инструмента с переменным сечением вдоль оси, при котором предварительно прессуют заготовку из твердосплавной смеси с высоким содержанием пластификатора, например парафина, а затем эту заготовку обрабатывают резанием, придавая необходимую форму. (См. Муха И.М. Твердые сплавы в мелкосерийном производстве. - Киев: Наукова думка, 1981. стр.16...22).A known method of manufacturing a workpiece to obtain a terminal tool with a variable cross-section along the axis, in which the workpiece is preliminarily pressed from a carbide mixture with a high content of plasticizer, for example paraffin, and then this workpiece is processed by cutting, giving the necessary shape. (See. IM Fly. Carbide alloys in small-scale production. - Kiev: Naukova Dumka, 1981. p. 16 ... 22).

Этот способ имеет несколько существенных недостатков:This method has several significant disadvantages:

- повышенное содержание пластификатора обуславливает повышенную усадку при спекании и, как следствие, повышенное коробление (искажение формы) изделия, особенно удлиненного;- the high content of plasticizer causes increased shrinkage during sintering and, as a result, increased warping (distortion) of the product, especially elongated;

- удаление пластификатора производится в виде дополнительной операции, проводимой в атмосфере водорода, что требует специальных мер при ее проведении;- removal of the plasticizer is carried out in the form of an additional operation carried out in a hydrogen atmosphere, which requires special measures during its implementation;

- механическая обработка пластифицированных заготовок - малопроизводительный процесс, поскольку пластифицированная заготовка имеет невысокую прочность;- machining of plasticized preforms is a low-productivity process, since the plasticized preform has a low strength;

- полученная заготовка имеет неравномерную текстуру, что вызывает дополнительные искажения формы изделия при спекании.- the resulting workpiece has an uneven texture, which causes additional distortion of the shape of the product during sintering.

Наиболее близким по технической сущности к описываемому является способ получения заготовок для изготовления концевого инструмента из твердого сплава, включающий введение в порошок твердосплавной смеси пластификатора и прессование (SU 688285 А, МПК B 22 F 3/02, 3/20, С 22 С 29/00, 30.09.1979), принятый за прототип.The closest in technical essence to the described is a method of producing blanks for the manufacture of carbide end tools, including the introduction into powder of a carbide mixture of a plasticizer and pressing (SU 688285 A, IPC B 22 F 3/02, 3/20, C 22 C 29 / 00, 09/30/1979), adopted as a prototype.

Способ экструзии имеет тот недостаток, что для устойчивого протекания процесса необходимо вводить в пресс-порошок 8...12% пластификатора, что приводит к повышенной пористости изделий после спекания, появление продольных и кольцевых трещин и, в конечном итоге, вызывает понижение механических свойств спеченной заготовки, (там же стр.19, 22).The extrusion method has the disadvantage that for a stable process it is necessary to introduce 8 ... 12% plasticizer into the press powder, which leads to increased porosity of the products after sintering, the appearance of longitudinal and circular cracks and, ultimately, causes a decrease in the mechanical properties of sintered blanks (ibid. p. 19, 22).

Задачей настоящего изобретения является максимальное уплотнение прессовок, равномерной по всей длине изделия с переменным по оси сечением.The objective of the present invention is to maximize compaction of the compacts, uniform along the entire length of the product with a variable cross-section along the axis.

В результате решения данной задачи могут быть получены новые технические результаты, заключающиеся в получении спеченных изделий с равномерной текстурой и равнопрочных по длине и по сечению.As a result of solving this problem, new technical results can be obtained, consisting in obtaining sintered products with a uniform texture and equally strong in length and cross section.

Указанные технические результаты достигаются тем, что в порошок твердосплавной смеси вводят пластификатор, прессуют заготовку-шашку и подвергают ее затем прессованию. Пластификатора вводят 1,8...2,5%, заготовку-шашку прессуют до плотности меньше плотности окончательной прессовки на 30...40% и с поперечным сечением меньше поперечного сечения окончательной прессовки, которую производят в матрице, выполненной с внутренней полостью по конфигурации окончательной прессовки, причем масса заготовки-шашки и масса окончательной прессовки равны.These technical results are achieved by the fact that a plasticizer is introduced into the powder of the carbide mixture, the billet-checker is pressed, and then it is pressed. The plasticizer is injected 1.8 ... 2.5%, the billet-piece is pressed to a density less than the density of the final pressing by 30 ... 40% and with a cross section less than the cross section of the final pressing, which is produced in a matrix made with an internal cavity of configurations of the final pressing, the mass of the checkers and the mass of the final pressing being equal.

Анализ решений, известных из предшествующего уровня техники, не выявил способа, совпадающего с описываемым изобретением по всей совокупности признаков, включенных в независимый пункт формулы изобретения, что свидетельствует о том, что настоящее изобретение соответствует условию патентноспособности - "новизна".The analysis of solutions known from the prior art did not reveal a method that matches the described invention in the totality of the features included in the independent claim, which indicates that the present invention meets the patentability condition - "novelty."

Вся совокупность отличительных признаков настоящего изобретения неизвестна, а известные признаки (см. прототип) не позволяют получить результаты, заключающиеся в получении прессовки высокой плотности с равномерной структурой, что обеспечивает получение спеченного изделия, равнопрочного по длине и по поперечному сечению. Поэтому настоящее изобретение соответствует условию патентноспособности - "изобретательский уровень".The whole set of distinctive features of the present invention is unknown, and the known features (see prototype) do not allow to obtain results consisting in obtaining a high-density compact with a uniform structure, which provides a sintered product with equal strength in length and in cross section. Therefore, the present invention meets the condition of patentability - "inventive step".

Пример.Example.

Способ осуществляют следующим образом, как показано на фиг.1, 2, 3, и 4.The method is as follows, as shown in figures 1, 2, 3, and 4.

В матрицу 1 (см. фиг.1) с установленным в ней нижним пуансоном 2 через воронку 3 засыпают пластифицированную твердосплавную шихту 4. Затем воронку 1 убирают.In the matrix 1 (see Fig. 1) with the lower punch 2 installed in it, a plasticized carbide charge 4 is filled in through the funnel 3. Then, the funnel 1 is removed.

В полость матрицы помещают верхний пуансон 5 (см. фиг.2) и производят прессование заготовки-шашки 6 с плотностью ниже расчетной плотности окончательной прессовки и с длиной 7.The upper punch 5 is placed in the cavity of the matrix (see FIG. 2) and the billet-checker 6 is pressed with a density lower than the calculated density of the final pressing and with a length of 7.

Заготовку-шашку 6 переносят в матрицу 8 (см. фиг.3) с внутренней полостью, соответствующей сечениям окончательной прессовки, например с цилиндрическим хвостовиком показанным на сечении 9 и четырехзубой режущей частью фрезы, показанной на сечении 10. Матрица 8 имеет нижний пуансон 11.The blank-checker 6 is transferred to the die 8 (see Fig. 3) with an internal cavity corresponding to the sections of the final pressing, for example, with the cylindrical shank shown in section 9 and the four-tooth cutting part of the cutter shown in section 10. The die 8 has a lower punch 11.

Заготовка-шашка 6 меньше в сечении, чем полость матрицы на величину зазора 12, который определяется исключительно легкостью помещения заготовки-шашки в полость матрицы и может составлять от нескольких десятков миллиметров до нескольких миллиметров.The blank-checker 6 is smaller in cross section than the cavity of the matrix by the size of the gap 12, which is determined exclusively by the ease of placing the blank-checker in the cavity of the matrix and can range from several tens of millimeters to several millimeters.

При помощи пуансона 13 (см. фиг.4) производят прессование окончательной заготовки 14 с требуемой плотностью. Длина этой заготовки 15 меньше длины 7 заготовки-шашки, но массы их равны между собой.Using the punch 13 (see figure 4) produce the pressing of the final billet 14 with the desired density. The length of this workpiece 15 is less than the length 7 of the workpiece-checkers, but their masses are equal to each other.

На фиг.5 показана фотография нескольких видов окончательных заготовок, изготовленных по предложенному способу.Figure 5 shows a photograph of several types of final blanks made by the proposed method.

Заготовки, показанные на фиг.5, были изготовлены следующим образом.The blanks shown in FIG. 5 were made as follows.

В пресс-форме были отпрессованы цилиндрические стержни из шихты сплава ВК8 с добавлением 2% пластификатора - каучука СКД. Диаметр стержня - 12 мм, длина - 80 мм. Масса стержня - 68 г, что соответствует плотности прессовки 7,5 г/см³. Затем в соответствии с описанной технологией стержень был запрессован в окончательную пресс-форму с внутренней формирующей полостью в виде четырехзубой концевой фрезы. Диаметр фрезы получен равным 14,8 мм, длина - 75 мм, плотность прессовки - 8,2 г/см³.In the mold, cylindrical rods from a blend of VK8 alloy were pressed with the addition of 2% plasticizer - SKD rubber. The diameter of the rod is 12 mm, the length is 80 mm. The mass of the rod is 68 g, which corresponds to a pressing density of 7.5 g / cm ³ . Then, in accordance with the described technology, the core was pressed into the final mold with an internal forming cavity in the form of a four-tooth end mill. The diameter of the cutter was obtained equal to 14.8 mm, length - 75 mm, the density of the pressing - 8.2 g / cm ³ .

Claims

A method of obtaining a workpiece for the manufacture of a hard metal end tool, comprising introducing a plasticizer into a powder of a carbide mixture and pressing, characterized in that the tool is manufactured in the form of rods having a variable cross section, with 1.8-2.5% being introduced into the powder of the carbide mixture plasticizer, press the billet-checker with a density of 30-40% less than the density of the final billet and with a cross section less than the cross-section of the final billet, then the billet-checker is pressed into matrix, the inner cavity of which corresponds to the configuration of the final billet, and the mass of the piece-checkers and the mass of the final billet are equal.