SU1637959A1

SU1637959A1 - Method and apparatus for fabricating workpieces with side beads from sintered powder

Info

Publication number: SU1637959A1
Application number: SU884384283A
Authority: SU
Inventors: Николай Иванович Бурнаев; Григорий Ефимович Скороход; Наум Эмильевич Корценштейн; Анатолий Михайлович Буров
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6205
Priority date: 1988-02-25
Filing date: 1988-02-25
Publication date: 1991-03-30

Abstract

Изобретение относитс к способам и устройствам изготовлени порошковых изделий с боковым буртом, преимущественно Xi x Sтонкостенным . Цель - снижение усили штамповки и повышение стойкости прессового инструмента Спеченную порошковую заготовку из железоуглеродистого материала нагревают в защитной атмосфере до 1150&deg;С, после чего укладывают в штамп и осуществл ют штамповку. При ходе ползуна пресса вниз за один ход осуществл ют доуплотнение заготовки до плотности 80%, а затем формообразование издели с течением материала в зазор между верхней 5 и нижней 8 полуматрицами и доуплотнением до плотности 87-93%, после чего завершают формообразование окончательным доуплотнением издели с осадкой бокового бурта. 2 ил.,1 табл. Ё О со VJ ю ел оThe invention relates to methods and devices for the manufacture of powdered products with a side collar, preferably a Xi x St-walled. The goal is to reduce the stamping force and increase the durability of the pressing tool. The sintered powder billet of iron-carbon material is heated in a protective atmosphere to 1150 ° C, after which it is placed in the stamp and stamped. When the press ram moves down in one stroke, the blank is compacted to a density of 80%, and then the product is formed with the material flowing into the gap between the top 5 and bottom 8 semi-matrices and the additional seal to 87-93%, then the final forming is completed draft of the lateral collar. 2 ill., 1 tab. Ё About with VJ you ate about

Description

Изобретение относитс к порошковой металлургии, в частности к способу изготовлени порошковых изделий с боковым буртом преимущественно тонкостенным и устройству дл его осуществлени .The invention relates to powder metallurgy, in particular, to a method for producing powder products with a side shoulder, preferably thin-walled, and a device for its implementation.

Целью изобретени вл етс снижение усили штамповки и повышение стойкости прессового инструмента.The aim of the invention is to reduce the stamping force and increase the durability of the pressing tool.

На фиг. 1 слева от оси показана загрузка спеченной пористой заготовки простой конфигурации , справа от оси - ее доуплотне- ние; на фиг.2 - слева от оси формирование боковых буртов, справа - окончание формообразовани (окончательное доуплотнение с осадкой бурта),FIG. 1, to the left of the axis, the loading of a sintered porous billet of simple configuration is shown, to the right of the axis, its additional consolidation; in Fig. 2, to the left of the axis, the formation of lateral shoulders, to the right - the end of shaping (final consolidation with a draft of the collar),

Устройство состоит из верхней 1 и нижней 2 плит с установленными на них пуансонами 3 и 4, На верхней плите 1 закреплена верхн полуматрица 5, подпружиненна пружинами 6 и копиры 7. На нижней плите 2 неподвижно закреплена нижн полуматрица 8 с установленными на ней подпружи- нениыми пружинами 9 боковыми пуансонами 10. Дл удалени готовых порошковых изделий 11 на нижней плите 2 установлен выталкиватель 12.The device consists of the top 1 and bottom 2 plates with punches 3 and 4 mounted on them. On the top plate 1 there is fixed the upper semi-matrix 5, spring-loaded springs 6 and copiers 7. On the bottom plate 2 the lower semi-matrix 8 is fixed with the spring loaded on it springs 9 with side punches 10. Ejector 12 is mounted on the bottom plate 2 to remove the finished powder products 11.

В боковых упорных пуансонах 10 и нижней полуматрице 8 выполнены отверсти дл перемещени 6 них копиров 7, причем отверсти в боковых упорных пуансонах выполнены клиновыми. Порошкова заготовка 11 перед началом процесса штамповки укладываетс в рабочую полость, образованную нижним пуансоном 4, нижней полуматрицей 8 и боковыми упорными пуансонами 10. Боковые пуансоны 10 предназначены дл создани бокового подпора (реализации схемы всестороннего сжати ) на стадии формообразовани издели , они получают перемещение от копиров 7, имеющих дл этой цели клиновые поверхности.In the lateral stop punches 10 and the lower semi-matrix 8, holes are made to move 6 of these copiers 7, with the holes in the side stop punches made wedge-shaped. Before starting the punching process, the powder blank 11 is placed in the working cavity formed by the lower punch 4, lower half matrix 8 and lateral stop punches 10. Side punches 10 are designed to create lateral support (implementation of a comprehensive compression scheme) at the stage of product shaping, they receive movement from copiers 7, having for this purpose wedge surfaces.

Устройство работает следующим обра- .зом,The device works as follows.

Нагретую пористую порошковую заготовку 11 укладывают в рабочую полость устройства , Затем ползун пресса (не показан) опускает верхнюю плиту 1 с пуансоном 3, полуматрицей 5 и копирами 7. Копиры вход т в отверсти боковых пуансонов и преп тствуют их перемещению, создава тем самым совместно с верхней полуматрицей 5 закрытый штамп дл осадки. Осуществл етс доуплотнение пористой порошковой заготовки простой конфигурации пуансонами 3 и 4 до плотности, обеспечивающей радиальноетечение нагретого порошкового материала. Эта плотность соответствует критической степени деформации Екр Ьо/г1кр 1 / УО, где h0 - начальна высотаThe heated porous powder billet 11 is placed in the working cavity of the device. Then the press slider (not shown) lowers the upper plate 1 with the punch 3, the half matrix 5 and the copiers 7. The copiers enter the holes of the side punches and prevent them from moving, thereby creating together with upper half matrix 5 closed stamp for precipitation. A porous powder billet of simple configuration with punches 3 and 4 is further compacted to density, ensuring the radial flow of the heated powder material. This density corresponds to the critical degree of deformation of Ecr b o / g1cr 1 / CC, where h0 is the initial height

заготовки; - высота заготовки, соответствующа критической степени деформации; уь - начальна плотность заготовки. Дальнейшее доуплотнение при ходеblanks; - height of the workpiece, corresponding to the critical degree of deformation; uh is the initial density of the workpiece. Further completion of the course

ползуна пресса вниз сопровождаетс формообразованием издели с радиальным течением материала в зазор, образованный верхней 5 и нижней 8 полуматрицами. Боковые упорные пуансоны 10 отход т в стороны, наход сьThe press ram downwards is accompanied by the formation of a product with a radial flow of material into the gap formed by the upper 5 and lower 8 semi-matrices. The side thrust punches 10 go t to the side, being

0 при этом в контакте с образующимс боковым буртом и осуществл его подпор. Процесс формообразовани издели за счет осуществлени подпора боковыми пуансонами и реализации близких к всестороннему0, while in contact with the lateral collar that was formed, and carried it back. The process of shaping the product due to the implementation of the backwater lateral punches and the implementation of close to comprehensive

5 сжатию условий, предупреждающих возникновение трещин на бурте, позвол ет доуп- лотнить заготовку от плотности пор дка 80% относительно теоретической до 87-93%. После заполнени материалом зазора5, the compression of conditions preventing the occurrence of cracks on the collar allows the workpiece to be complemented from a density of about 80% from theoretical to 87-93%. After filling the gap with material

0 между верхней 5 и нижней 8 полуматрицами упорный боковой пуансон 10, взаимодейству с верхней плитой пресса посредством копира, выходит за пределы контакта с част ми матрицы, дава возможность0 between the upper 5 and lower 8 semi-matrices, the resistant side punch 10, interacting with the upper plate of the press by means of a copier, goes beyond the limits of contact with parts of the die, making it possible

5 сблизитьс полуматрицам 5 и 6. Формообразование издели завершаетс окончательным его доуплотнением (плотность -100% относительно теоретической) с осадком бурта до размера, определ емого за0 данной толщиной бурта до размера, определ емого заданной толщиной бурта издели и с учетом критической степени деформации материала при данной температуре . Подпружинивание верхней5 approximate to the half-matrix 5 and 6. The formation of the product is completed by its final consolidation (density -100% relative to theoretical) with the collar sediment to a size determined by a given thickness of the collar to a size determined by a given thickness of the material collar this temperature. Springing top

5 полуматрицы позвол ет осуществить как дополнение с формообразованием, так и осадку издели в конце процесса. При ходе ползуна пресса вверх выталкиватель 12 через нижний пуансон 4 удал ет изделие из5 of the semi-matrix allows both the shaping addition and the product draft at the end of the process. As the press ram moves upward, the ejector 12, through the lower punch 4, removes the product from

0 полости полуматрицы 8.0 cavity semi-matrix 8.

Таким образом способ изготовлени порошковых изделий с тонкостенным боковым буртом осуществл ют формованием пористой заготовки простой конфигурации спе5 канием заготовки и гор чей штамповкой в услови х всестороннего сжати путем доуп- лотнени и формообразовани издели с радиальным течением порошкового материала . Причем формообразование завершаютIn this way, the method of manufacturing powder products with a thin-walled side collar is carried out by molding a porous billet of a simple configuration by sintering the billet and hot stamping under conditions of comprehensive compression by completing and shaping the product with a radial flow of the powder material. Moreover, the shaping is completed

0 окончательным доуплотнением издели с осадкой бокового бурта.0 final consolidation of a product with a side-collar sediment.

Пример. Изготавливают изделие- втулку с буртом тракторов семейства ДТ-75 и ДТ 175 (черт. 77-36-160) из железоуглеро5 дистого спеченного материала марки СП 50.Example. The hub bushing with tractors of the DT-75 and DT 175 family of tractors (drawing 77-36-160) is made of iron-carbon 5 sintered SP 50 brand material.

Спеченную порошковую заготовку нагревают в защитной атмосфере (азот) до 1150°С, после чего укладывают в штамп иThe sintered powder billet is heated in a protective atmosphere (nitrogen) to 1150 ° C, after which it is placed in a die and

осуществл ют штамповку, контролиру усилие с помощью тензометра.punching is performed by controlling the force with a strain gauge.

При ходе ползуна пресса вниз за один ход осуществл ют доуплотнение заготовки до плотности 80%, затем формообразова- ние издели с течением материала в зазор между верхней и нижней полуматрицами и доуплотнением до плотности 87-93%. после чего завершают формообразование окончательным доуплотнением издели с осадкой бокового бурта.When the press ram moves down in one stroke, the workpiece is consolidated to a density of 80%, then the product is formed with the material flowing into the gap between the upper and lower semi-matrixes and the consolidation to a density of 87-93%. after which the shaping is completed by the final additional consolidation of the product with a side-collar sediment.

Высота зазора соответствует толщине боковых пуансонов и выбрана предварительно с учетом экспериментальных данных , приведенных в таблице, из услови изготовлени качественных изделий (контролируют боковую сторону бурта на отсутствие трещин и разноплотность издели по сечению) и уменьшени усили штамповки.The height of the gap corresponds to the thickness of the side punches and is preselected based on the experimental data given in the table, from the condition of manufacturing quality products (control the side of the collar for the absence of cracks and the product's different density over the cross section) and reduction of the stamping force.

Одновременно сравнивают данный спо- соб с известным по усилению штамповки.At the same time, this method is compared with that known for reinforcement stamping.

Высота зазора выбрана 10 мм, так как уменьшение высоты приводит к росту усили штамповки, а увеличение - образованию трещин на боковой поверхности бурта при незначительном снижении усили .The height of the gap is chosen 10 mm, since a decrease in height leads to an increase in the stamping force, and an increase in the formation of cracks on the side surface of the collar with a slight decrease in the force.

Разноплотность центральной части издели и бурта 1-3%.The multiplicity of the central part of the product and the collar is 1-3%.

Способ снижает усилие штамповки на 7-10% по сравнению с изготовлением изде- ли известным способом. Как следствие по- вышаетс стойкость прессового инструмента.The method reduces the punching force by 7-10% as compared to making the product in a known manner. As a result, the durability of the pressing tool is increased.

Claims

1. A method of manufacturing powder products with a side shoulder, preferably

thin-walled, including forming a porous blank without a collar, sintering it and hot stamping with additional consolidation of the blank and subsequent shaping of the collar due to the radial flow of the powder material, characterized in that two stages, in the first stage, the collar is larger than the nominal size due to the free radial flow of the powder material, and in the second stage it is extended to the nominal size and draft.

2. An apparatus for manufacturing powder products with a side collar, preferably thin-walled, containing a matrix, lower, upper and side punches, characterized in that, in order to reduce the forming force and increase the durability of the pressing tool, it is provided with upper and lower plates and copiers, a matrix made of two semi-matrix, split in a horizontal plane, the lower punch and lower semi-matrix are installed on the lower plate, the upper punch, upper semi-matrix and copiers are mounted on the upper plate, with the upper olumatritsa biased relative to the top plate and the side punches are biased axially mounted in the lower jaws to cooperate with the lower end of the upper polumztritsy and is axially movable relative to the jaws by means of cams.

FIG. 2