SU1533835A1

SU1533835A1 - Способ прессовани порошковых материалов

Info

Publication number: SU1533835A1
Application number: SU874285747A
Authority: SU
Inventors: Михаил Васильевич Скотников; Борис Петрович Прилепкин; Леонид Якубович Кашпоров
Original assignee: Предприятие П/Я А-1928
Priority date: 1987-07-15
Filing date: 1987-07-15
Publication date: 1990-01-07

Abstract

Изобретение относитс к области порошковой металлургии, в частности к способу прессовани порошковых материалов. Цель изобретени - повышение и стабилизаци плотности материала. В процессе прессовани измер ют остаточное давление на пуансоне в момент отсутстви давлени на матрице. При этом изделие считают годным, когда остаточное давление на пуансоне не меньше расчетного, определенного по соотношению P_разг ^.р=P(1-2^.ξ^.F^.H/D)/1+4^.ξ_р ^.F^.H/D , где P_ра3г ^. _р - расчетное давление на пуансоне при разгрузке, когда давление на матрице равно нулю, МПа

P - давление прессовани , МПа

H, D - соответственно высота и диаметр прессовки, мм

ξ, F - коэффициенты бокового давлени и внешнего трени при прессовании

ξ_р - коэффициент бокового давлени при разгружении. Значение остаточного давлени при прессовании порошка ниоби 36,3 МПа (P=550 МПа), нитрата кали 42,8 МПа, (P=200 МПа), нитрата натри 61,0 МПа (P=200 МПа). Плотности прессовок 5,69, 2,03 и 2,13 г/см³ соответственно, вместо 5,51, 2,01 и 2,03 по известному способу. Неравноплотность полученных образцов на @ 30% меньше, чем в известном способе. 1 ил., 3 табл.

Description

г

внешнего трени при прессовании;

- коэффициент бокового давлени при разгружении. На чертеже представлена схема реализующа способ.

При прессовании нагружающий пуансон 1 создает усилие в прессуемом порошке 2, За счет трени порошка о стенки матрицы 3 на жестком основании 4 регистратором 5 нулевого усили передаетс вертикальна сила. При этом на поверхности нижнего пуансона 6 создаетс давление, величина которого обуславливаетс давлением прессовани и потер ми на трение. При достижении нагружающим устройством 7 задан ного давлени , которое фиксируетс измерительным устройством 8, начина- етс разгрузка. При этом усилие, с которым матрица давит на жесткое основание , начинает уменьшатьс и при до- стижении последнего нулевого значе- |ни с регистратора 5 нулевой силы по- даетс сигнал на измерительное устройство 8, на котором фиксируетс осевое давление„

Физический смысл выражени (1) заключаетс в следующем.

На конечном этапе прессовани упруга составл юща деформации прессовки равна

Е

(2)

ос.

де Ј0 - упруга деформаци прессовки;

среднее осевое давление на конечном этапе прессовани , равное среднему от давлений на нижнем и верхнем пуансонах; модуль Юнга прессовки.

Е При разгружении осева деформаци упругого последстви прессовки отсутствует , так как есть давление на матрице со стороны жесткого основани , в противном случае матрица за счет трени прессовки о ее стенки отошла бы от жесткого основани . В этом случае остаетс упруга деформаци Е0 , которую можно определить выражением

EtrirJ t t

(3)

e PTD

осевое давление, соответствующее силам трени прессовки о стенки матрицы, расчетное остаточное давление на пуансоне при разгрузке , когда сила, с которой опираетс матрица (3) на основе (6), равна нулю

.EtEJ™

S

(4)

5

0

где F

Ррсур ff V f

(5)

rp.f

- сила трени при раэгружении;

Sj - площадь боковой поверхности прессовки;

S - площадь торцовой поверхности прессовки;

Ј - коэффициент бокового давлени при разгрузке, Тогда уравнение (3) примет вид

Јо , P L H±IEJ L.SL/SI (6)

где f - коэффициент внешнего трени . Приравнива правые части (6) и (2) получаем расчетное выражение дл Р . , соответствующее нормативному течению процесса

р „Pjc

.р , . „ .. Н 1 +4.$,- f 5

Поднима во внимание, что SUbJt.,

(7)

(8)

ос 2 Среднее давление на верхнем пуан- соне равно давлению прессовани Р, среднее давление на нижнем пуансоне равно давлению прессовани за вычетом потерь на трение

н.п.

,Р „ EJLJLSL-.

v s v s

- - - № « I.

где F - сила трени при уплотнении. Подставл значени Рь,п и Рн п в выражение (8), получим

PO-2-f.f 2).

Р-+( f )

Н,

(Ю)

Подставл выражение (10) нение (7), получим

1533835 в уравТаблица

Н

P(l-2-$-f 5 )

ГР

I +4 f5

а коЗначени величины давлени прес

Н совани и отношени - задаютс ,

эффициенты $ . Јр отражающие свойства порошка, определ ютс экспериментально . Методы определени указанных констант известны.

i

Пример 1. При прессовании серии образцов из порошка ниоби высотой 25 мм и диаметром 15,9 MI. давлением 550 МПа предварительно определ ют коэффициенты , 1 и f, отражающие свойства порошка ниоби . При этом устанавливают, что ф 0,43; ,69, ,57.

На основании полученных данных определ ют по формуле (1) расчетное

давление на пуансоне Р,

р уг.р

в момент

отсутстви давлени на матрице, соответствующее нормальному течению процесса прессовани

.f 36,3 МПа.

В табл.1 приведены значени Средней плотности и разноплотности образцов , полученных по известному и предлагаемому способам

Таблица 1

Пример 2. По зависимости (1) определ ют давление Рроы-, дл нитратов кали и натри , при давлении прессовани 200 МПа. В результате прессе- 55 вани образцов размера примера I получают издели с меньшим значением разноплотности . Результаты представлены в табл„2 и 3.

а ко10

15

20

0

Claims

Формула изобретени Способ прессовани порошковых материалов , включающий приложение давлени к порошковому материалу, замер давлени на пуансоне и матрице и сравнение его с расчетным, отличающийс тем, что, с целью повышени и стабилизации плотности материала , измер ют остаточное давление на пуансоне, в момент отсутстви дав- 5 лени на матрице, при этом остаточное давление на пуансоне должно быть не меньше расчетного, определенного по соотношению

40

pOj -Mj) l+Mp-fF

где Р.

5

.р

0

5

$ $f

-расчетное давление на пуансоне при разгрузке, когда давление на матрице равно нулю, МПа;

-давление прессовани , МПа;

-коэффициенты бокового давлени при прессовании и при разгрузке соответственно;

f - коэффициент внешнего трени при прессовании;

Н и D - высота и диаметр прессовки соответственно, мм.