SU1093398A1 - Method for reconditioning components with internal hollow - Google Patents

Method for reconditioning components with internal hollow Download PDF

Info

Publication number
SU1093398A1
SU1093398A1 SU823509586A SU3509586A SU1093398A1 SU 1093398 A1 SU1093398 A1 SU 1093398A1 SU 823509586 A SU823509586 A SU 823509586A SU 3509586 A SU3509586 A SU 3509586A SU 1093398 A1 SU1093398 A1 SU 1093398A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cavity
pressing
matrix
mandrel
powder
Prior art date
Application number
SU823509586A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Нил Николаевич Дорожкин
Леонид Павлович Кашицын
Анатолий Андреевич Кот
Валерий Андреевич Кот
Леонид Александрович Ковриго
Original Assignee
Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР filed Critical Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР
Priority to SU823509586A priority Critical patent/SU1093398A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1093398A1 publication Critical patent/SU1093398A1/en

Links

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ С ВНУТРЕННЕЙ ПОЛОСТЬЮ, предусматривающий установку детали на оправке , магнитно-импульсное напрессовывание порошкового сло  на наружную поверхность детали, спекание и меха- ническую обработку, отлича(ющ и и с   тем, что с целью овьш1ени  экономичности процесса путем исключени  оболочек из цветного металла, перед магнитно-импульсной напрессовкой порошкового сло  деталь обжимают на оправке и помещают в полость матрицы, а напрессовывание осуществл ют посредством раздачи детали в полости матрицы, при этом радиус щ оправки выбирают из услови  (i-a N изн мек.Л ААвхл)) а радиус полости матрицы из услови  б, , ) ОПр ЧЛП. Од где RM номинальный внутренний радиус детали, 9 ,9, ,0/j - соответственно плотность порошка в состо нии засыпки, после прессовани  и спекани ,; .; соответственно при-. пуск на механическую обработку внутренней и СО 00 внешней поверхностей детали; оо величина износа H-JH Н г номинальна  толщина СХ) детали.THE METHOD OF RESTORING DETAILS WITH THE INTERNAL CAVITY, which involves installing a part on the mandrel, magnetic impulse pressing of the powder layer onto the outer surface of the part, sintering and mechanical processing, differing from the fact that, in order to improve the efficiency of the process by excluding the shells metal, before the magnetic pulse pressing of the powder layer, the part is compressed on the mandrel and placed in the cavity of the matrix, and the pressing is carried out by distributing the part in the cavity of the matrix, at ohm the radius u of the mandrel is chosen from the conditions (i-a N iz mec.L AAVhl)) and the radius of the cavity of the matrix from the condition b,,) Opr SLLP. Od where RM is the nominal inner radius of the part, 9, 9,, 0 / j, respectively, the density of the powder in the backfill state, after pressing and sintering,; ; respectively start on machining of the inner and CO 00 outer surfaces of the part; oo wear rate H-JH Hg nominal thickness CX) details.

Description

Изобретение относитс  к порошковой металлургии, в частности к способам восстановлени  деталей машин металлическими порошками и может быть использовано дл  восстановлени  внутренних поверхностей тонкостенных цилиндрических деталей.The invention relates to powder metallurgy, in particular, to methods for restoring machine parts with metal powders and can be used to restore the internal surfaces of thin-walled cylindrical parts.

Известен способ восстановлени  внутренних поверхностей цилиндрических деталей, включающий помещение порошка в полость детали и ее вращение с одновременным индукционным на-гревом ij .There is a known method for restoring the inner surfaces of cylindrical parts, including placing the powder in the cavity of the part and its rotation with simultaneous induction heating ij.

Однако применение данного способа ограничено сложностью индукционного нагрева деталей из цветных металлов. Кроме того, дл  восстановлени  деталей малого диаметра необходимо обеспечить высокие скорости вращени , что в р де случаев весьма затруднительно .However, the application of this method is limited by the complexity of the induction heating of parts from non-ferrous metals. In addition, to restore small diameter parts, it is necessary to ensure high rotational speeds, which in some cases is very difficult.

Известен также способ восстановлени  изношенных поверхностей цилиндрических деталей методом магнитно-импульсной напрессовки порошка и последующего спекани . Согласно этому способу производ т загрузку порошка в полость между внутренней изношенной поверхностью детали и электропровод щей оболочкой, его уплотнение энергией импульсного магнитного пол , сн тие оболочки, спекание сформированного сло  и последующую механическ та обработку полученного покрыти  21 ,There is also known a method of restoring worn surfaces of cylindrical parts by the method of magnetic-pulse pressing of powder and subsequent sintering. According to this method, the powder is loaded into the cavity between the inner worn surface of the part and the electrically conductive sheath, it is compacted with the energy of a pulsed magnetic field, the sheath is removed, the sintering of the formed layer and the subsequent mechanical treatment of the resulting coating 21,

Однако указанный способ не позвол ет использовать материал детали по мере ее износа. Это обсто тельство существенно ограничивает область применени , так как в р де случаев . оказываетс  весьма сложно обеспечить физико-механические и эксплуатационные свойства порошкового покрыти , полностью идентичные свойства монолитной детали.However, this method does not allow the material to be used as it is worn. This circumstance significantly limits the scope, as in a number of cases. It turns out to be very difficult to ensure the physicomechanical and operational properties of the powder coating, the completely identical properties of the monolithic part.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ восс тановлени  деталей с внутренней полостью , включающий установку детали на оправке номинального внутреннего размера детали, помещение порошка между внешней поверхностью детали и сооснр с ней установленной электропровод щей оболочкой, магнитно-импульсную напрессовку с одновременным обжатием детали на оправке, удалениеThe closest to the invention to the technical essence and the achieved result is a method of restoring parts with an internal cavity, including mounting a part on a mandrel of nominal internal size of the part, placing powder between the outer surface of the part and coaxially installed electrically conductive sheath with magnetic impulse pressing simultaneous compression of the part on the mandrel, removal

оболочки, спекание и механическую обработку восстановленной детали з1. J Существенным недостатком известного способа  вл етс  необходимость в использовании электропровод щих оболочек, выполненных из цветного металла (медь, алюминий, латунь, бронза ) , котора  обусловлена невозможностью осуществить уплотнение порошка непосредственным воздействием на него импульсного магнитного пол . Это объ сн етс  крайне низкой электропроводимостью порошка в состо нии свободной насыпки.shell, sintering and machining of the restored parts s1. J A significant disadvantage of this method is the need to use electrically conductive shells made of non-ferrous metal (copper, aluminum, brass, bronze), which is due to the inability to compact the powder by directly acting on a pulsed magnetic field. This is due to the extremely low electrical conductivity of the powder in the free filling state.

Целью изобретени   вл етс  повышение экономичности процесса путем исключени  оболочек из цветного металла .The aim of the invention is to increase the efficiency of the process by eliminating non-ferrous metal shells.

Цель достигаетс  тем, что согласно способу восстановлени  деталей с внутренней полостью, предусматривающему установку детали на оправке, магнитно-импульсное напрессовывание порошкового сло  на наружную поверхность детали, спекание и механичесJcyю обработку, перед магнитно-импульсной напрессовкой порошкового сло  деталь обжимают на оправке и помещают в полость матрицы, а напрессовывание осуществл ют посредством раздачи детали в полости матрицы, при этом радиус оправки выбирают из услови The goal is achieved in that according to the method of restoring parts with an internal cavity, which involves installing a part on a mandrel, magnetic pulse pressing of the powder layer onto the outer surface of the part, sintering and mechanical processing, before the magnetic pulse pressing of the powder layer, the part is pressed onto the mandrel and placed into the cavity dies, and pressing is carried out by distributing the part in the die cavity, the radius of the mandrel being chosen from the condition

опр н /лехл а бо S) .i мех.г opr n / lehl a bo S) .i mech.g

.а радиус R полости матрицы из услови .a radius R of the cavity of the matrix of

г, 0 Йм опр из«о йиэн ме)(.21)g, 0 Ym opr from “about yien me) (. 21)

где Р„ - номинальный внутреннийwhere Р „- nominal internal

радиус детали;part radius;

QjS.Gj- соответственно плотность порошка в состо  нии засыпки, послеQjS.Gj-, respectively, the density of the powder in the state of filling, after

прессовани  и спекани ;pressing and sintering;

..о соответственно припуск..o accordingly allowance

на механическую обра0ботку внутренней иfor mechanical processing of the internal and

внешней поверхностей детали ; А изн величина износа,external surfaces of the part; And wear rate of wear,

Н -, номинальна  толщина 5детали.H -, nominal thickness is 5 parts.

На фиг. 1 показано положение наружного индуктора, детали и оправки до обжати  детали; на фиг. 2 - расположение обжатой детали в полости матрицы, на фиг. 3 - расположение детали и внутреннего индуктора в полости матрицы после раздачи деталиJ на фиг. 4 - деталь с напрессованным и .печенным порошковым слоем. Предлагаемый способ заключаетс  в следующем. , Втулку 1 (фиг. 1) обжимают импуль сным магнитным полем с помощью индук тора 2 на оправку 3. Затем оправку удал ют, а втулку 1 устанавливают в цилиндрическую полость жесткой матри ць1 4 (фиг. 2). В зазор между поверхност ми втулки и матрицы помещают порошок 5 и осуществл ют магнитноимпульсное напрессовывание путем раздачи втулки 1-с помощью внутренне го индуктора 6 (фиг. 3). Втулку 1 с напрессованным слоем 5 извлекают из матрицы 6, осуществл ют спекание и припекание порошка при температуре (0,8-0,9) ТП(ТРД - температура плав лени  матерттала порошка) и механичес кую обработку ее внешней и внутренней поверхностей (фиг. 4). Пример. Восстанавливали внут реннюю поверхность цилиндрической бронзовой тонкостенной втулки верхней головки шатуна двигател  ЯМЗ-236 Дл  напрессовьгоани  использовалс  порошок бронзо-графита типа БГрЗ,2, Исходные данные дл  расчета размеров оправки и полости матрицы: Rf, 25 мм ймехм .2 2 мм; б 0,38; е, 0,8,- 02 0.9; & иэн 0,3 мм; Н 3 мм. Вычислени  по формулам дают КО„Р %24,0 мм; RM 28,7 мм. Втулку обжимали магнитно-импульсным методом на стальную оправку ра диусом 24 мм. При этом использовалась установка Импульс-А. Энерги  разр да составл ла 8,2 кДж. После удалени  оправки втулку устанавлива ли в цилиндрическую полость стально матрицы ( RM 28,7 мм), в образцовый зазор между последней и внешней поверхностью втулки засыпали порошок и уплотн ли его на вибраторе (частота 50 Гц, амплитуда 0,2-0,3 мм) до плотности бд 0,38. в полость втулки помещали цилиндрический индуктор, работающий на раздачу, и осуществл ли магнитноимпульсную напрессовку порошка на внешнюю поверхность втулки за счет ее раздачи на г атрицу. Энерги  разр да, обеспечивающа  плотность порошка после прессовани  б, 0,71-0,81, составл ла 9,8 кДж. После прессовани  втулку с напрессованным порошковым слоем извлекали из матрицы и осуществл ли спекание порошка в атмосфере эндогаза в течение 2,4 ч при 1120К. При этом плотность порошкового -сло  возрастала до значени  .02 0,89-0,92. Внутреннюю и наружную поверхности восстановленной втулки обрабатьшали с припуском йдлех.2 0,18-0,22 мм. . Прочность сцеплени  порошкового сло  составл ла 130-135. МПа. Покрытие имело толщину h Лизм UMex.i 0,3+(0,18 - 0,22) 0,48 - 0,52 мм. В предложенном способе восстановлени  деталей с внутренней полостью отпадает необходимость использовани  электропровод щих оболочек. Напрессовка порошка на наружную поверхность детали производитс  путем ее радиальной деформации (раздачи) в полости матрицы. В данном случае раздача обеспечиваетс  непосредственным воздействием (без оболочек) на нее импульсного магнитного пол  внутреннего индуктора. Возможность такой деформации обусловлена достаточно высокой электропроводимостью металла детали. Таким образом, восстановление детали согласно предложенному способу осуществл етс  путем последовательного обжати  и раздачи с напрессовкой непосредственно детали без применени  электропровод щих оболочетс .FIG. 1 shows the position of the external inductor, part and mandrel before the part is crimped; in fig. 2 - the location of the crimped part in the cavity of the matrix; FIG. 3 shows the location of the part and the internal inductor in the cavity of the matrix after the distribution of the part J in FIG. 4 - part with pressed and baked powder layer. The proposed method is as follows. The sleeve 1 (Fig. 1) is compressed by a pulsed magnetic field with the help of inductor 2 onto the mandrel 3. Then the mandrel is removed, and the sleeve 1 is placed into a cylindrical cavity of a rigid matrix 1 4 (Fig. 2). Powder 5 is placed in the gap between the surfaces of the sleeve and the die, and magnetic impulse pressing is performed by distributing sleeve 1 by using an internal inductor 6 (Fig. 3). The sleeve 1 with the pressed layer 5 is removed from the matrix 6, sintering and sintering the powder is performed at a temperature of (0.8-0.9) TP (TRD is the melting temperature of the materialtala powder) and mechanical processing of its external and internal surfaces (Fig. four). Example. The inner surface of the cylindrical bronze thin-walled bushing of the upper head of the connecting rod of the YaMZ-236 engine was repaired. Bronze-graphite powder of the BGrZ type, 2, was used to press-in the mold: Rf, 25 mm ymehm. 2 2 mm; b 0.38; e, 0.8, - 02 0.9; & Yen 0.3 mm; H 3 mm. Calculations by the formulas give KO „Р% 24,0 mm; RM 28.7 mm. The sleeve was compressed by the magnetic-pulse method on a steel mandrel with a radius of 24 mm. The installation was used Impulse-A. The discharge energy was 8.2 kJ. After removing the mandrel, the sleeve was installed in the cylindrical cavity of the steel matrix (RM 28.7 mm), powder was poured into the sample gap between the latter and the outer surface of the sleeve, and sealed it on the vibrator (frequency 50 Hz, amplitude 0.2-0.3 mm ) to a density of 0.38. A cylindrical inductor working in distribution was placed in the cavity of the sleeve, and a magnetic-pulse pressing of the powder onto the outer surface of the sleeve was carried out by distributing it onto the matrix. The energy of discharge, ensuring the density of the powder after pressing b, 0.71-0.81, was 9.8 kJ. After pressing, the sleeve with the pressed-up powder layer was removed from the matrix and the powder was sintered in an endogas atmosphere for 2.4 hours at 1120K. At the same time, the density of the powder layer increased to a value of .02 0.89-0.92. The inner and outer surfaces of the reconstructed bushing were machined with an allowance of 2.8 0.18–0.22 mm. . The adhesive strength of the powder layer was 130-135. MPa. The coating had a thickness of h Lysis UMex.i 0.3+ (0.18 - 0.22) 0.48 - 0.52 mm. In the proposed method of repairing parts with an internal cavity, there is no need to use electrically conductive shells. Pressing the powder onto the outer surface of the part is carried out by its radial deformation (distribution) in the die cavity. In this case, the distribution is provided by the direct action (without shells) of the pulsed magnetic field of the internal inductor on it. The possibility of such a deformation due to the relatively high electrical conductivity of the metal parts. Thus, the restoration of the part according to the proposed method is carried out by successive reduction and distribution by pressing directly the part without the use of electrically conductive shells.

Фиг.11

Claims (1)

СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ С ВНУТРЕННЕЙ ПОЛОСТЬЮ, предусматривающий установку детали на оправке, магнитно-импульсное напрессовывание порошкового слоя на наружную поверхность детали, спекание и меха- ническую обработку, отличающийся тем, что с целью повышения экономичности процесса путем исключения оболочек из цветного металла, перед магнитно-импульсной напрессовкой порошкового слоя деталь обжимают на оправке и помещают в полость матрицы, а напрессовывание осуществляют посредством раздачи детали в полости матрицы, при этом радиус ₽ОТр оправки выбирают из условия ^οπρ = ^Η'ΔΜβ*.4+θ2(θ·ο'θ^·) ^4иэм+4мех.<+ 4 >METHOD FOR RESTORING DETAILS WITH INTERNAL CAVITY, which involves installing the part on a mandrel, magnetically pulsing a powder layer onto the outer surface of the part, sintering and machining, characterized in that in order to increase the efficiency of the process by eliminating non-ferrous metal shells, before magnetic by pulse pressing the powder layer, the part is crimped onto the mandrel and placed in the cavity of the matrix, and the pressing is carried out by distributing the part in the cavity of the matrix, while the radius ₽ FROM p mandrels are selected from the condition ^ οπρ = ^ Η ' Δ Μβ * .4 + θ2 (θ · ο ' θ ^ ·) ^ 4 em +4 mech. < + 4 > а радиус RM полости матрицы из условия tand the radius R M of the cavity of the matrix from the condition t rm* Ronp+ н4 и*н+ 4 ме* ·< * » r m * R onp + n ' 4 and * n + 4 me * · <* " - . ... . * где RM - номинальный внутренний радиус детали,* θ ,,©а - соответственно плотность порошка в состоянии засыпки, после прессования и спекания). 4мехч’4мехг~ соответственно при-, пуск на механическую обработку внутренней и внешней поверхностей детали;-. ... * where R M is the nominal internal radius of the part, * θ ,, © а is the density of the powder in the state of filling, after pressing and sintering, respectively). 4 mechch ' 4 mechg ~ respectively - start, machining of the inner and outer surfaces of the part; Аизн ~ величина износа) Н - номинальная толщина детали.Aiz ~ wear value) N - nominal thickness of the part.
SU823509586A 1982-11-10 1982-11-10 Method for reconditioning components with internal hollow SU1093398A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823509586A SU1093398A1 (en) 1982-11-10 1982-11-10 Method for reconditioning components with internal hollow

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823509586A SU1093398A1 (en) 1982-11-10 1982-11-10 Method for reconditioning components with internal hollow

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1093398A1 true SU1093398A1 (en) 1984-05-23

Family

ID=21035032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823509586A SU1093398A1 (en) 1982-11-10 1982-11-10 Method for reconditioning components with internal hollow

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1093398A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Дорожкин Н.Н. Упрочнение и восстановление деталей машин металлическими порошками. Минск. Наука и техника, 1975, с. 152. 2.Дорожкин Н.Н., Ярошевич В.К и др. Методические рекомендации по получению порошковых покрытий методом магнитно-импульсного прессовани . Минск, ИНДМАШ АН Белорусской ССР, , 1980, с. 47.; . 3.Авторское свидетельство СССР по за вке № 3370068,кл.В 22 F 7/04, 1981. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5529746A (en) Process for the manufacture of high-density powder compacts
US2355954A (en) Powder metallurgy
US6612826B1 (en) System for consolidating powders
US3670137A (en) Method of spark sintering electrically conductive particles onto a metallic substrate
JP5886541B2 (en) Manufacturing method of dust core
US6651309B2 (en) Method for fabricating a highly-dense powder iron pressed stator core for use in alternating current generators and electric motors
CN101612664A (en) Suppress the method for first pulverulent material and second pulverulent material
US4990306A (en) Method of producing polar anisotropic rare earth magnet
CN105436500A (en) Radial powder compacting device and method based on electromagnetic pulses
US2309561A (en) Method of treating metallic bodies
JPH03274205A (en) Locally hardened sintered body and manufacture thereof
SU1093398A1 (en) Method for reconditioning components with internal hollow
US8133329B2 (en) Selective sintering of compacted components
US3383208A (en) Compacting method and means
US2397308A (en) Method of making piston rings
US2807844A (en) Apparatus for making dynamoelectric machine cast winding rotor
SU1011340A1 (en) Method of restoring worn surface of hollow cylindrical parts
RU1792805C (en) Method of recovering engine cylinder sleeves
Belyaeva et al. Combined magnetic pulsed compaction of powder materials
RU2103113C1 (en) Device for simultaneous compacting and sintering of conducting powders
RU123711U1 (en) SPOT WELDING MACHINE CONTAINER FOR PLACING BRONZE SLIDING BUSHES IN IT WITH THEIR RESTORATION
EP4282568A1 (en) Magnetorheological electrical discharge machining electrode
SU1139564A1 (en) Method of manufacturing articles from current-conducting non-heat-stable powder materials
Strizhakov et al. The use of impulse electric and magnetic fields in obtaining permanent joints
US2336177A (en) Heating process