Claims (1)
00 Изобретение относитс к порошково металлургии, в частности к способам формообразовани изделий из порошка. Цель изобретени - улучшение качества тонкостенных изделий и повышение производительности процесса. Сущность способа заключаетс в том, что окончательное уплотнение порошка осуществл ют жестким пуансоном с фасонным профилем и винтовой нарезкой при одновременном его вращении с угловой скоростью (Х 202000 об/мин и при перемещении матрицы в направлении, обратном направлению прессовани со скоростью V 10-1000 мм/мин. Необходимое сочетание скоростей выбираетс в зависимости от состава порошковой композиции и примен емых пластификаторов. На фиг.1 показана схема осуществлени предлагаемого способа в начальный момент уплотнени ; на фиг. 2то же, окончание процесса. В полость матрицы 1, в нижней части которой на выталкивателе 2 ус тановлен эластичный пуансон 3, засыпают порошок 4. При перемещении матрицы вверх в ее полость помещают верхний эластичный пуансон 5, установленный на съемнике 6. Предварительное уплотнение среды при этом производитс эластичными пуансонами 3 и 5. При дальнейшем перемещении мат . рицы 1 вверх жесткий пуансон 7, выполненный фасонным (с коническим пр филем и винтовой нарезкой) и вращаю щийс от привода 8, внедр етс в уплотненный порошок, вытесн его вверх вдоль полости матрицы. Происх дит окончательное уплотнение порошка , причем давление вытесненного пуансоном 7 порошка передаетс ив радиальном направлении. При окончательном ушЮтнении происходит допре совка нижней части издели 9 нижним эластичным пуансоном 3, в углубление которого заходит йинтова нарезка жесткого пуансона 7. По окончании процесса прессовани отключаетс привод 8 и прекраща етс вращение пуансона 7, а нижн часть пресс-формы с матрицей 1 начи нает перемещатьс вниз. При этом вы талкиватель 2 с помощью эластичного пуансона 3 отдел ет изделие 9 от нутренней поверхности матрицы и держивает его на пуансоне 7. После прекращени силового возействи выталкивател 2 на изделие 9 съемник 6 с помощью привода верхнего выталкивател снимает изделие с есткого пуансона 7. В данном случае уплотнение порошкового издели обеспечиваетс не только продольными перемещени ми частиц , но и относительным скольжением отдельных частиц уплотн емой соепы. При этом в зависимости от технологических параметров процесса скорости вращени и подачи) измен етс траектори движени частиц и соответственно динамика их уплотнени и взаимодействи , что позвол ет при эффективном снижении усили прессовани регулировать в широких пределах структурно-механические свойства порошковых изделий. Пример. Проведено прессование из пластифицированных металлокерамических композиций изделий типа полых цилиндров сложной формы длиной 150 мм (внутренний диаметр нижней части 18 мм, верхней - 20 мм, наружный диаметр нижней части 20 мм, а верхней - 30 мм). Предварительное уплотнение шихты в брикет с относительной плотностью 30-40% осуществл етс эластичным верхним и нижним пуансонами, к которьм приложено усилие прессовани , равное 15-20 кГс. Окончательное уплотнение, обеспечивающее уплотнение издели до 70% средней относительной плотности, осуществл етс жестким пуансоном,выполненным фасонно (с коническим профилем и винтовой нарезкой). При этом скорость подачи матрицы 100 мм/мин, углова скорость вращени жесткого пуансона 800 об/мин,а усилие на контакте инструмент - брикет не более 150 кгс. Скорости перемещени матрицы и вращени жесткого пуансона завис т от физико-механических характеристик основных компонентов порошковой компо - зиции, технологических св зок,пластификаторов , геометрических параметров издели и измен ютс в пределах 10-1000 мм/мин - скорость подачи матрицы, а углова скорость вращени жесткого пуансона 20-2000 об/мин. 3 Примеры осуществлени способа с различным значением технологи ческих параметров представлены в табл.1 - 5. Использование предлагаемого способа по сравнению с известным позво л ет повысить качество изделий за . счет более равномерной плотности по всему объему издели , снизить усилие прессовани за счет реализации сдвиговых смещений частиц порошка,п высить производительность за счет совмещени предварительного уплотне ни с формообразованием издели , получать издели сложной конфигурации за . одну технологическую операцию. 8 Формула изобретени Способ прессовани полых изделий из металлических порошков, включающий засьшку порошка в полость матрицы , предварительное уплотнение эластичными пуансонами и окончательное уплотнение пуансоном с фасонным профилем в осевом и радиальном направлени х, отличающийс тем, что, с целью улучшени качества тонкостенных изделий и повышени производительности процесса, уплотнение провод т при перемещении матрицы в направлении, обратном направлению прессовани со скоростью 1 0ЮООмм/мин окончательное уплотнение осуществл ют при вращении пуансона с угловой скоростью 20-2000 об/мин.00 The invention relates to powder metallurgy, in particular to methods of forming articles from powder. The purpose of the invention is to improve the quality of thin-walled products and increase the productivity of the process. The essence of the method lies in the fact that the final compaction of the powder is carried out with a rigid punch with a shaped profile and screw thread while simultaneously rotating at an angular velocity (X 202000 rpm and moving the die in the direction opposite to the pressing direction with a speed V 10-1000 mm The required combination of speeds is selected depending on the composition of the powder composition and the plasticizers used. Figure 1 shows the scheme for implementing the proposed method at the initial moment of compaction; , end of the process. In the cavity of the matrix 1, in the lower part of which, an elastic punch 3 is placed on the ejector 2, powder 4 is poured. When the matrix is moved upward, the upper elastic punch 5 mounted on the puller 6 is placed in its cavity. elastic punches 3 and 5. Upon further movement of the matrix 1 upward, the rigid puncheon 7, made by shaped (with a conical pattern and screw thread) and rotating from the actuator 8, is inserted into the compacted powder, pushing it upwards s of the die cavity. A final compaction of the powder occurs, and the pressure of the powder displaced by the punch 7 is transferred radially. At the final reduction of the lower part of the product 9, the lower elastic punch 3 occurs, into the recess of which the hard punch 7 is cut. After the pressing process is completed, the drive 8 is turned off and the punch 7 stops rotating, and the lower part of the mold with matrix 1 starts move down. At the same time, pusher 2 separates product 9 from the internal surface of the die using the elastic punch 3 and holds it on the punch 7. After the force action of the ejector 2 on the product 9 stops, the puller 6 removes the product from the punch 7 by means of an upper ejector actuator. In this case, the compaction of the powder product is provided not only by the longitudinal displacements of the particles, but also by the relative sliding of the individual particles of the compactable joint. At the same time, depending on the technological parameters of the rotational speed and feed process, the trajectories of the particles change and, accordingly, the dynamics of their compaction and interaction, which makes it possible to regulate the structural and mechanical properties of the powder products over a wide range. Example. Plasticization of metal-ceramic compositions of products such as hollow cylinders of complex shape with a length of 150 mm (inner diameter of the lower part is 18 mm, upper - 20 mm, outer diameter of the lower part is 20 mm, and upper - 30 mm) is pressed. Preliminary compaction of the charge into the briquette with a relative density of 30-40% is carried out by an elastic upper and lower punches, to which a pressing force of 15-20 kgf is applied. The final compaction ensuring the compaction of the product up to 70% of average relative density is carried out by a rigid punch made in a shaped way (with a conical profile and screw cutting). At the same time, the die feed rate is 100 mm / min, the angular rotation speed of the hard punch is 800 rpm, and the force at the tool contact is a briquette not more than 150 kgf. The rates of movement of the matrix and the rotation of the rigid punch depend on the physicomechanical characteristics of the main components of the powder composition, technological connections, plasticizers, geometrical parameters of the product and vary within 10-1000 mm / min - the matrix feed rate, and the angular rotation speed hard punch 20-2000 rpm. 3 Examples of the implementation of the method with different values of technological parameters are presented in Tables 1 to 5. The use of the proposed method in comparison with the known method allows to improve the quality of products for. due to a more uniform density throughout the product, to reduce the pressing force due to the implementation of the shear displacements of the powder particles, to increase productivity by combining the pre-compaction with the formation of the product, to obtain products of complex configuration for one technological operation. 8. The invention of the method of extrusion of hollow articles made of metal powders, including lashing the powder into the cavity of the matrix, pre-compaction with elastic punches and the final compaction of the punch with a shaped profile in the axial and radial directions, characterized in that, with the aim of improving the quality of thin-walled products and increasing productivity process, the seal is carried out when the die is moved in the direction opposite to the direction of pressing at a speed of 10OOOOmm / min, the final seal is carried out tvl dissolved in rotation with an angular velocity of the punch 20-2000 / min.
Т Опица 2T Opitsa 2
1.6291,6311.6291,631
2020
1,625 1,625
4040
1.6301,632 1,635 1,635 1,6301.6301,632 1,635 1,635 1,630
1.6381.638
230230
235235
00
1818
7070
1,621 1,629 1,621 1,629
1,628 1,628
20 1,618 1,621 1,615 20 1,618 1,621 1,615
40 1,644 1,615 1,63840 1,644 1,615 1,638
230230
235235
7070
800800
1818
1,654 1.654
1,659 1,652 1.659 1.652
20 1,645 1,644 1,641 20 1,645 1,644 1,641
40 1,648 1,647 1,62540 1,648 1,647 1,625
230230
235235
7070
350350
Примечание. Использован порошок А1,0,, формуема деталь - прокладка 50 170 4,235 4,238 4,23452,45 4,158 4,161 4,245 , 4,246 150 170Note. Used powder A1.0, formable part - gasket 50 170 4,235 4,238 4,23452.45 4,158 4,161 4,245, 4,246 150 170
50,56 50,43 50,58 0,006 0,15 50.56 50.43 50.58 0.006 0.15
11 7 9 49,68 49,54 49,56 0,007 0,14 49,52 49,44 49,49 0,008 0,0811 7 9 49.68 49.54 49.56 0.007 0.14 49.52 49.44 49.49 0.008 0.08
РазрушениеDestruction
РазрушениеDestruction
49,54 49,64 0,008 0,12 49.54 49.64 0.008 0.12
11eleven
8 7 50,54 50,64 0,006 0,1 - 49,32 49,20 0,006 0,128 7 50.54 50.64 0.006 0.1 - 49.32 49.20 0.006 0.12
РазрушениеDestruction
РазрушениеDestruction
49,34 49,43 0,00 0,09 49.34 49.43 0.00 0.09
7 5 47,99 48,01 0,004 0,067 5 47.99 48.01 0.004 0.06
8,58.5
49,69 49,76 0,005 0,0749.69 49.76 0.005 0.07
РазрушениеDestruction
РазрушениеDestruction
Таблица 3 51,95 52,28 52,43 52,38 0,004 0,1 52,05 52,03 0,00В 0,1 52,15 52,18 0,006 0,13Table 3 51.95 52.28 52.43 52.38 0.004 0.1 52.05 52.03 0.00V 0.1 52.15 52.18 0.006 0.13
Примечание. Использован порошок Си, формуема деталь - вкладыш.Note. Used powder C, formable item - liner.
Таблица 4Table 4
1212
47,48 47,52 0,004 0,08 47.48 47.52 0.004 0.08
9 46,43 46,35 0,007 0,14 9 46.43 46,35 0,007 0,14
11 46,15 46,08 0,007 0,1711 46,15 46.08 0.007 0.17
6,5 6.5
47,96 48,05 0,010,08 4 49,12 49,14 0,003 0,0247.96 48.05 0.010.08 4 49.12 49.14 0.003 0.02
5five
48,08 47,98 0,007 0,0748.08 47.98 0.007 0.07
47,48 47,5247,49 0,006 0,04847.48 47.5247.49 0.006 0.048
48,02 47,98 48,15 0,007 0,04748.02 47.98 48.15 0.007 0.047
47,92 47,98 47,94 0,005 0,061147.92 47.98 47.94 0.005 0.0611
Разру1770 шениеDisabling
7070
270 Примечание. Использован порошок 270 Note Powder used
Примечание. Кспопьэо ан порошок Ие + SiO,, формуема деталь - конусNote. Xpopiao en powder Ie + SiO ,, formable part - cone
Продолжение- табл.4Continued- table 4
Разрушение Fe, формуема деталь - втулка. Таблица 5The destruction of Fe, formable part - sleeve. Table 5
(tHJi.(tHJi.
Фиг. 2FIG. 2