SU1540940A1

SU1540940A1 - Способ изготовлени магнитопроводов элементов автоматики

Info

Publication number: SU1540940A1
Application number: SU874353660A
Authority: SU
Inventors: Владимир Семенович Кочкарев; Владимир Казирович Бойков; Александр Вениаминович Соколов
Original assignee: Куйбышевский авиационный институт им.акад.С.П.Королева
Priority date: 1987-12-30
Filing date: 1987-12-30
Publication date: 1990-02-07

Abstract

Изобретение относитс к изготовлению магнитопроводов элементов автоматики и может быть использовано в приборостроении. Целью изобретени вл етс снижение трудоемкости изготовлени и повышение эксплуатационной надежности магнитопроводов с переменной магнитной проницаемостью. Предложенный способ изготовлени магнитопроводов включает подготовку исходных порошков, их смешивание засыпку в матрицу пресс-формы, прессование и спекание. Перед засыпкой матрицу пресс-формы раздел ют перемычками на несколько частей, в каждую из которых засыпают смесь, обеспечивающую заданное значение магнитной проницаемости. Прессование осуществл ют с составным нижним пуансоном, высота частей которого пр мо пропорциональна насыпным весам смесей, засыпаемых в секции. Перемычки после засыпки удал ют. После прессовани провод т допрессовку на подставке, высота частей которой обратно пропорциональна насыпным весам смесей. Выбор числа секций, уровн магнитной проницаемости и материала определ ют из заданной функции распределени магнитной проницаемости по длине магнитопровода, получены магнитопроводы из смесей порошков карбонильного железа, карбонильного никел и молибдена с различным распределением магнитной проницаемости по длине. 5 ил.

Description

Изобретение относитс к порошковой, металлургии, в частности к способам получени магнитопроводов элементов автоматики с заданными магнитными свойствами, и может быть использовано в приборостроении.

Целью изобретени вл етс снижение трудоемкости изготовлени и повы- шение эксплуатационной надежности магнитопроводов с переменной магнитной проницаемостью.

На фиг. 1 показана функци распределени магнитной проницаемости по длине магннтопровода на фиг. 2 - зависимость магнитной проницаемости же- лезоникельных сплавов от содержани никел ; на фиг. 3 - функци распределени магнитной проницаемости по длине магнитопровода посто нного сечени ; на фиг. 4 - график зависимости магнитной проницаемости магнитопровода посто нного сечени 6x6 мм и длиной

80 мм; на фиг. 5 - пресс-блок дл изготовлени магнитопровода, датчика дл функций, изображенных на фиг. 4.

Пусть дл функционального датчика перемещений требуетс изготовить центральный стержень - магнитопровод посто нного сечени с распределением магнитной проницаемости р по его длине 1, заданной графиком (фиг. 1). При этом допускаютс отклонени магнитной проницаемости р от заданной на величину J & 11, св занную с погрешност ми изготовлени и магнитных измерений. Реализаци зависимости Ш f(U осу- ществл етс делением магнитопровода на части, длина которых определ етс средним уровнем магнитной проницаемости в них, лежащим в зоне погрешностей .

Из фиг. 1 следует, что минимальное число зон с длинами 1,, 1г, 1 обеспечивает приближение кривой (И f (1), квантованными по (И уровн ми U, ,pt , (Uj. Значени ми магнитной проницаемое- ти (Wj, р 4 Pi обладают железонике- левые сплавы с соотношением компонентов в них 2.} 2j соответственно (фиг. 2).

Из промышленных карбонильных порош ков железа и никел составл ют необходимые композиции, затем в барабанном смесителе, имеющем противоположное вращение внутренних лопастей и корпуса, готов т смеси. Затем каждую смесь дл улучшени технологических свойств увлажн ют 10% 4-процентного раствора поливинилового спирта в воде , просушивают смеси, протирают их через сито с размером чейки 0,5 мм и определ ют насыпные веса.

Перед прессованием полость матрицы раздел ют перемычками (например, из фольги) на 3 части, затем в нее помещают составной нижний пуансон.

I

Дл получени прессовки с одинаковой плотностью,; необходимо обеспечить разный набор порошковых составл ющих ее частей, поэтому высоты h, h, Ьэ частей составного нижнего пуансона пр мо пропорциональны насыпным весам а, а , at используемых смесей. После засыпки каждой секции соответствующей смесью, перегородки удал ют

из матрицы, вставл ют цельный верх- ний пуансон и осуществл ют прессование . После прессовани пресс-форму устанавливают на подставку, высота

5 0

5

0

5

частей которой обратно пропорциональна насыпным весам засыпаемых в секции порошковi и осуществл ют допрес- совку. Полученную прессовку вместе с кольцевыми образцами-свидетел ми спекают в атмосфере водорода по режиму , обеспечивающему образование однородного твердого раствора железа в никеле.

Пример 1. Дл функционального датчика перемещений необходимо изготовить магнитопровод посто нного сечени , зависимость магнитной проницаемости м которого по его длине выражаетс графиком, представленным на фиг. 3. Кривые на фиг.З ограничивают разброс магнитной проницаемости, обусловленный погрешност ми изготовлени и магнитных измерений.

Дл изготовлени магнитопровода с представленным распределением магнитной проницаемости по его длине полость матрицы раздел ют перемычками на зоны, число и размеры которых определ ютс средними значени ми магнитных прони- цаемостей вход щих в них сплавов, лежащими в зоне погрешностей. Из фиг.З следует, что целесообразно деление полости матрицы на три части длиной 15, 20 и 45 мм со средним уровнем магнитной проницаемости в них 80000, 60000 и 42000 Гс/Э соответственно.

Целесообразно дл изготовлени магнитопровода датчика выбрать сплавы системы железо-никель.

Приготовл ют смеси: 79 НМ (79% карбонильного никел ПНК1Л5, 5% молибдена , железо карбонильное Р10 остальное) 79 НМ (79% ПНК1Л6, 5% Мо, железо остальное ); 50 Н (50% ПНК1Л6, железо остальное).

Приготовление смесей осуществл етс в смесителе барабанного типа, имеющем противоположное вращение наружного барабана и внутренних лопастей, в течение 2 ч. Затем в каждую смесь добавл ют 10% 4-процентного раствора поливинилового спирта в воде, смеси просушивают и протирают через сито с размером чейки 0,5 мм. Перед прессованием полость матрицы раздел етс перемычками из фольги на три части, в них помещаетс составной нижний пуансон , предусматривающий разный набор порошков дл получени одинаковой плотности прессовки, в каждую полость засыпают необходимую смесь (в зону

515409406

I смесь 1, зону II смесь 2, зону III д т окончательное прессование (допрессмесь 3), удал ют перемычки, вставл - ют в матрицу верхний пуансон и осу- ществл ют прессование и допрессовку при давлении 5 т/см2. Затем прессованный магнитопропод (вместе с кольцевыми образцами-свидетел ми) подвергаетс спеканию при в течение 12 ч в атмосфере водорода. Уровень магнитных свойств, определенный на образцах-свидетел х, соответствует среднему уровню магнитной проницаемости в зонах магнитопровода.

совку) придавлении 5 т/см2. Плотность прессовки 5,5-6,1 г/см3, пористость 30-35%.

Двенадцатичасовое спекание при 1350°С в атмосфере водорода обеспечивает получение прочных магнитопрово- дов (пористость уменьшаетс до 2,5%)

Ю с требуемым распределением магнитных свойств.

Таким образом, предлагаемый способ позвол ет по сравнению с известным снизить трудоемкость изготовлени за

15 счет исключени необходимости соединени составных частей магнитопровода . Кроме того, замена механического соединени составных частей магнито- провода на диффузионное повышает

Пример 2. Требуетс изготовить подвижный шток - магнитопровод датчика перемещений посто нного сечени (6x6 мм) и длиной 80 мм, зависимость магнитной проницаемости которо- 20 прочность магнитопроводов и их экс- го по длине выражаетс графиком, пред- плуатационную надежность, ставленным на фиг. 4. В этом случае

полость матрицы разбиваетс перемычка- Формула ми на три части длиной 25, 30 и 25 мм. Дл I и III зон целесообразно исполь- 25 зовать сплавы с высоким содержанием никел (79 НМ), содержащие 79% карбонильного никел марки ПНК1Л5, 5% моизобретени

Способ изготовлени магнитопроводов элементов автоматики, включающий подготовку исходных порошков, их сме

шивание, засыпку в матрицу пресс-фор мы, прессование и спекание, о т л и

либдена, железо карбонильное Р10 остальное (насыпной вес смеси 0,88 г/см3 )зо чающийс тем, что, с целью дл зоны II: 25% карбонильного никел марки ПНК1Л5, железо карбонильное марки Р10 остальное (насыпной вес 1,59 г/см3). Матрицу со вставленным составным нижним пуансоном (фиг. 5), высота частей которого дл прессовани зон I и III равна 10 мм, а части II - в 1,8 раза больше, т.е. 18 мм (ап/ашл 1,59/0,88-1,8), помещают на гладкую плиту. В полость матрицы устанавливают перемычки (в направлении прессовани ), в образовавшиес секции засыпают требуемый порошок (высота засыпки дл зон I и III 4,05 см, зоны II 2,25 см), перемычки удал ют, вставл ют в матрицу верхний цельный пуансон и производ т подпрес- совку. Затем (дл получени ровной нижней поверхности прессованного магснижени трудоемкости изготовлени и повышени эксплуатационной надежн ти магнитопроводов с переменной маг ной проницаемостью, перед засыпкой

,, порошков матрицу пресс-формы раздел ют вертикальными перемычками на сек ции, число и размеры которых опреде л ют из функции распределени магни ной проницаемости по длине магнитоп

40 вода, допустимого разброса магнитны свойств и уровн магнитных характер тик составных частей магнитопровода высоту засыпки секций порошками рег лируют составным нижним пуансоном,

45 высота частей которого пр мо пропор

. циональна насыпным плотност м засы паемых порошков, перед прессованием перемычки удал ют,из полости матриц а после прессовани провод т допреснитопровода ) пресс-блок устанавливают50 совку на подставке, высота частей кона подставку, высота частей которой торой обратно пропорциональна насып- обратно пропорциональна насыпным ве- ним плотност м засыпаемых в секции по- сам используемых порошков, и произво- рошков.

с требуемым распределением магнитных свойств.

счет исключени необходимости соединени составных частей магнитопровода . Кроме того, замена механического соединени составных частей магнито- провода на диффузионное повышает

прочность магнитопроводов и их экс- плуатационную надежность,

изобретени

Формула

Способ изготовлени магнитопроводов элементов автоматики, включающий подготовку исходных порошков, их смеФормула

шивание, засыпку в матрицу пресс-формы , прессование и спекание, о т л и чающийс тем, что, с целью

снижени трудоемкости изготовлени и повышени эксплуатационной надежности магнитопроводов с переменной магнит ной проницаемостью, перед засыпкой

порошков матрицу пресс-формы раздел ют вертикальными перемычками на секции , число и размеры которых определ ют из функции распределени магнитной проницаемости по длине магнитопровода , допустимого разброса магнитных свойств и уровн магнитных характеристик составных частей магнитопровода, высоту засыпки секций порошками регулируют составным нижним пуансоном,

высота частей которого пр мо пропорциональна насыпным плотност м засыпаемых порошков, перед прессованием перемычки удал ют,из полости матрицы, а после прессовани провод т допресДлина магнитопробода I,

#rt

Фиг.1

«sh Ч

Л

л

з

s

/. ,

Содержание никел , % Фиг. 2

год

Алина магнитопро6ода,мн. Фиг.З

10

9

5

У, . А.

§

зг«

I

1

ZQW60 80

Длина магни/полро8ода,мм Фиг.(

Л

4

LL-ir

Сост

Ал. 5

Верхний пдансон

Перемычки Матрица

Yl

ir Составной нижний пдансон

Подставка дл допрессовки

Claims

Формула изобретения

Способ изготовления магнитопроводов элементов автоматики, включающий подготовку исходных порошков, их смешивание, засыпку в матрицу пресс-формы, прессование и спекание, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления и повышения эксплуатационной надежности магнитопроводов с переменной магнит ной проницаемостью, перед засыпкой порошков матрицу пресс-формы разделяют вертикальными перемычками на секции, число и размеры которых определяют из функции распределения магнитной проницаемости по длине магнитопровода, допустимого разброса магнитных свойств и уровня магнитных характеристик составных частей магнитопровода, высоту засыпки секций порошками регулируют составным нижним пуансоном, высота частей которого прямо пропорциональна насыпным плотностям засыпаемых порошков, перед прессованием перемычки удаляют,из полости матрицы, а после прессования проводят допрессовку на подставке, высота частей которой обратно пропорциональна насыпным плотностям засыпаемых в секции порошков.

магнитная проницаемость^ магнитная проницаемость ^Бс/э верхний пуансон b-.Ojg.

Составнойнижний ajr

I

In. ^αχ_-фЛй'

I

Подставка для &'4^№е№в*^и

Φαι.5