SE515822C2 - Metod och anordning för kompaktering av pulvermetallkroppar - Google Patents

Description

~u~ ..- .. I 1- I 1 v i' .- . .. . _ g F, . . ' ß' ' .' '- o _' 1 H " 2 presskroppar på ett isostatiskt sätt, genom vilket de ovannämnda problemen har undanröjts.

Fig. 4 är en vy huvudsakligen motsvarande Fig. 2, och vilken visar ett alternativt utförande av anordningen enligt uppfinningen.

Anordningen som visas i Fig. 1 - 3 omfattar en dyna 1, formad som en matrisplatta av viss tjocklek och med en centralt placerad urtagning eller genomgående öppning, som sträcker sig helt genom matrisplattan, en övre kolv 2 och en undre kolv 3, vilka kolvar tillsammans med urtagningen i den ihåliga dynan bildar en kompakteringskammare 4, vilken är anordnad att förses med en volym pulvermaterial 4'. Den övre kolven 2 är rörlig i riktningar väsentligen i längsriktningen för urtagningen i dynan, medan den undre kolven 3 befinner sig i linje med den övre kolven och med urtagningen och är antingen rörlig i samma riktningar som den övre kolven eller fixerad till underlaget.

I Fig. 2 visas den första eller övre kolven 2 med streckade linjer helt utdragen från den genomgående öppningen 4 i matrisplattan l, i vilken position kompakteringskammaren 4 med hjälp av någon tillgänglig lämplig fyllningsanordning kan fyllas med en förutbestämd volym pulver som skall kompakteras. Den första kolven 2 visas i heldragna linjer i dess utgångsläge vid början av pressningsoperationen.

Matrisplattan 1 har en väsentligen cirkulär yttre form, och som kan ses är matrisplattan l formad som en stympad rörformig kon, med dess yttre kant placerad på ett väsentligen plant underlag och dess centralt placerade genomgående öppning på en nivå skild från och ovanför den yttre kanten. Genom det faktum att matrisplattan l sålunda har formen av en stympad rörformig kon, kommer undersidan av matrisplattan närmast den genomgående öppningen inte att ha kontakt med underlaget då den inte är utsatt för krafter, som verkar väsentligen i riktningen för konaxeln. Det är emellertid också möjligt att använda en materialskiva, t.ex. av ursrungligen plan form, och vilken ges en förspänning genom att utsättas för pressning, företrädesvis 515 822 . . - . . . 3 med hjälp av en hårdmetallhylsa, som pressas in i borrningen i skivan eller stapeln av skivor.

Den ihåliga matrisplattan l är därvid gjord på så sätt, att den har en viss flexibilitet i rörelseriktningen för den. övre kolven. Detta uppnås enligt ett föredraget utföringsexempel av uppfinningen genom att matrisplattan l är gjord på samma sätt som en eller flera väsentligen cirkulära tallriksfjädrar la, lb, lc, som har en mantelvägg, som sträcker sig väsentligen koniskt från en yttre kant 5 mot den centralt anordnade urtagningen eller genomgående öppningen som bildar kompakteringskammaren.

I det i Fig. l-3 i består matrisplattan l ritningen schematiskt visade utföringsexemplet, av tre varandra väsentligen motsvarande element la, lb, lc, vilka är staplade ovanpå varandra, och vilka företrädesvis kan glida mot varandra.

Beroende på deras form som tallriksfjädrar, kommer matrisplattan l eller stapeln av matrisplatteelement la,lb,lc, när den år placerad med dess yttre kant 5 vilande på ett horisontellt underlag 6, att ha dess centrala område placerat ovanför detta underlag, och en kraft som verkar ovanifràn mot centrum av matrisplattan 1 i området för den genomgående öppningen kommer att bringa matrisplattan att fjädrande pressas ned, medan matrisplattan kommer att återta dess utgångsläge, när en sådan kraft avlastas.

I det utföringsexempel som visas i Fig. l-3 är kompakterings- kammaren 4 avsedd för tillverkning av rotationskroppar, som har en cylindrisk form med ett konande parti. När matrisplattan 1 inte påverkas av en central kraft, såsom nämnes härovan, har den centrala genomgående öppningen i matriselementen la och lb en cylindrisk form, medan den tredje matrisplattan lc har en konisk form med dess större diameter angränsande till den genomgående öppningen i den andra matrisplattan lb och med en storlek som motsvarar den hos den genomgående öppningen i det andra plattelementet lb, medan dess ände med mindre diameter är vänd från det andra matrisplatteelementet lb.

Matrisplattan kan naturligtvis vara gjord i ett stycke, såsom visas i Fig. 4, men dess styrka kan ökas med ett flerskikts- utförande, och bildande av genomgående öppningar, vilka inte är helt cylindriska kan underlättas med sådana matrisplattor.

Som visas i Fig. 4, kan matrisplattan 1' vara en matrisplatta formad i ett stycke på samma sätt som en tallriksfjäder, och vilken har en sådan elasticitet att den övre kolven 2 kommer att orsaka att matrisplattan undantränges och pressas nedåt med dess och. att därvid centrumparti under kompakteringsoperationen, också orsaka en viss "krympning" av diametern hos den genom- gående öppningen, vilket orsakar en ytterligare kompakterings- verkan i radiell riktning. också kan Vidare kan man se från Fig. 4 hur matrisplattan 1' vara utrustad med en separat insats 7, t.ex. av ett hårdare material, och vilket utgör elementet för den genomgående öppningen i matrisplattan. Sålunda är denna insats 7 försedd med en genomgående öppning av samma form, som presskroppen 4", som är avsedd att tillverkas däri.

Processen för tillverkning av rotationssymmetriska pulvermetallkroppar innefattar: a) införande av en förutbestämd volym av pulvermaterial 4', 4" som skall kompakteras i en kompakteringskammare 4, anordnad i en ihålig matris 1; l', 7, och vilken huvudsakligen har tvärsnittsformen hos kroppen som skall tillverkas, b) kompaktering av materialet i huvudsakligen axiell riktning i kompakteringskammaren med hjälp av en första kolv 2, som pressas axiellt i en framåt- eller matningsriktning in i denna kompakteringskammare, c) införande av den första kolven 2 längre in kompakterings- kammaren, och därvid ytterligare kompakterande av pulver- materialet och samtidigt bibringande av' matrisplattan. 1 en förspännande spänning, som medför att kantpartiet, som omger öppningen i matrisplattan 1, rör sig något under ökande spänning i riktning av matningsrörelsen för den första kolven 2, och därmed orsakar radiell minskning av storleken av öppningen, 515 822 . | . . n d) vidare àstadkommande av axiell kompression i en riktning motsatt den som orsakas av den första kolven 2 med hjälp av en andra kolv 3, anordnad att röra sig relativt matrisen i en riktning motsatt matningsrörelsen för den första kolven, och e) utdragning av den första kolven 2 axiellt, och därmed orsakande av att den ihäliga matrisen avlastas fràn dess förspänning och återtar dess ursprungsform, och därmed samtidigt stöter ut sålunda har presskroppen som komprimerats i kompakteringskammaren. av pulver- Metoden fungerar mycket bra för tillverkning presskroppar med smà och medelstora storlekar, men för större kroppar kan det vara nödvändigt att fördröja matningsrörelsen för den andra kolven 3 under en utsträckt tid, medan man bibehåller kraften som utövas axiellt av den första eller övre kolven 2, för att därmed uppnå en utjämning av trycket i kroppen tillverka stora och också för att ge en möjlighet att presskroppar i en press som har en begränsad kapacitet.

Den relativa rörelsen för den andra kolven 3, kan uppnås antingen med en rörlig andra kolv, eller med en statisk kolv, i vilket fall den relativa rörelsen mellan matris och den andra kolven uppnås beroende pà den rörelse i en riktning mot den andra kolven, som matrisplattan gör, till följd av påverkan därpå från den första kolven 2 under de inledande stegen av kompakteringsoperationen. till de utföringsexemplen, utan kan varieras och modifieras inom ramen Uppfinningen är inte begränsad beskrivna för efterföljande patentkrav.

Claims (10)

10 15 20 25 30 515 822 PATENTKRAV

1. Metod för tillverkning av rotationssymmetriska pulverrnetallkroppar, kännetecknad av, att metoden i kombination innefattar: a) införande av en förutbestämd volym av pulvermaterial (4', 4") som skall kompakteras i en kompakteringskammare (4), anordnad i en matris, formad som en ihålig platta (l; 1', 7), och varvid kammaren (4) huvudsakligen har den tvärsnittsforrn, som kroppen som skall tillverkas, b) kompaktering av materialet i huvudsakligen axiell riktning i kompakteringskammaren med hjälp av en första kolv (2), som pressas axiellt i en framåt- eller matningsriktning in i denna kompakteringskammare, c) införande av den första kolven (2) längre in kompakteringskammaren, för att därvid åstadkomma ytterligare kompaktering av pulverrnaterialet, d) bibringande av matrisplattan (l; l*, 7) en förspännande spänning, som medför att kantpartiet, som omger öppningen i matrisplattan (l; 1', 7), rör sig något under ökande spänning i riktning av matningsrörelsen för den första kolven (2), och därmed orsakar radiell minskning av storleken av öppningen, e) åstadkommande av axiell kompression i en riktning motsatt den som orsakas av den första kolven (2) med hjälp av en andra kolv (3), anordnad att röra sig relativt matrisen (l; 1', 7) i en riktning motsatt matningsrörelsen för den första kolven (2), och f) utdragning av den första kolven (2) axiellt, och därmed orsakande av att den ihåliga matrisen avlastas från dess förspänning och återtar dess ursprungsform, och därmed samtidigt stöter ut presskroppen som sålunda har komprimerats i kompakteringskammaren.

2. Metod enligt patentkrav l, kännetecknad därav, att den relativa rörelsen mellan matrisen (l; 1', 7) och den andra kolven (3) uppnås genom rörelsen mot den andra kolven (3) som pålägges centrumorrrrådet av matrisen (l; 1', 7) genom matningsrörelsen för den första kolven (2), medan den andra kolven (3) kan vara rörlig eller stationär i förhållande till underlaget. 10 15 20 25 30 515 822

3. Metod enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknad därav, att rörelsen för den första kolven (2) vid forsatt inmatning i kompakteringskammaren, enligt steg c) användes för att bibiinga matrisplattan (l; 1', 7) den förspännande spänningen, enligt steg

4. Metod enligt något av patentkraven 1 till 3, kännetecknad av, användande av en tallriksfjäder med en centra] genomgående öppning som den ihåliga matrisen (1).

5. Anordning för komprimering av rotationssymmetriska pulvennetallkroppar, i enlighet med metoden enligt patentkravet 1, och i kombination innefattande, en matris (1) , formad som en ihålig platta med en genomgående öppning som bildar en väsentligen cylindrisk kompakteringskammare, en första kolv (2) som är rörlig i en riktning väsentligen parallellt med axeln för den genomgående öppningen och mellan en första position, som frilägger den övre delen av den genomgående öppningen och ytterligare positioner, i vilka den första kolven är belägna inne i den genomgående öppningen, en andra kolv (3) anordnad vid den från den första kolven vända änden av den genomgående öppningen, kännetecknad därav, att matrisplattan (1) åtminstone i dess centrumparti, som omger den genomgående öppningen är elastiskt rörlig i en riktning som väsentligen överensstämmer med matningsrörelsen för den första kolven (2), vilken matrisplatta (1) är anordnad att utsättas för en förspännande kraft i matningsriktningen för den första kolven (2), och att därigenom erhålla en ökande förspänning och en samtidig reducering av den radiella storleken hos öppningen i matrisen (1)-

6. Anordning enligt patentkravet 5, kännetecknad därav, att matrisplattan ( 1; 1', 7) utgöres av en skiva, vilken i utgångsläget är väsentligen plan och 10 15 20 25 515 822 8 har en central genom-gående öppning, i vilken genomgående öppning är anordnat en hylsliknande insats (7) av hård metall eller liknande, vilken är införd genom pressning, resulterande i en elastisk deformation av matrisplattan till formen av en stympad, rörformad kon.

7. Anordning enligt patentkravet 5, kännetecknad därav, att matrisplattan (1; 1', 7) utgöres av ett rörformat element som har formen av en stympad, rörformi g kon.

8. Anordning enligt patentkravet 6 eller 7, kännetecknad därav, att den rörformade matrisplattan har en kant (5), anordnad att uppbäras av ett väsentligen plant och horisontellt underlag (6), varvid kontakten mellan kanten (5) och underlaget (6) befinner sig på ett plan på ett visst avstånd under det centrala partiet hos matrisplattan (1; 1', 7).

9. Anordning enligt något av patentkraven 5 till 7 kännetecknad därav, att matrisplattan (1; 1', 7) är i forrn av en rörformad, stympad kon, som har formen och funktionen av en tallriks-fjäder.

10. Anordning enligt patentkravet 9, kännetecknad därav, att matrisplattan (1) är formad av ett antal rörformade element (la, lb, lc), vilka vardera har formen av en rörformad stympad kon, och är staplade ovanpå varandra.