SU1669635A1 - Способ уплотнени спеченных кольцевых заготовок - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам уплотнени  спеченных кольцевых заготовок. Цель - повышение качества издели  за счет увеличени  плотности. Исходную кольцевую заготовку 1 ввод т в матрицу 2, базиру  относительно знака 3, включают вращение шпиндел  4 и раскатывают пуансоном 5, установленным под углом α к оси матрицы, до касани  заготовки 1 матрицы 2. Уменьшают угол наклона α и замен ют пуансон либо перенос т заготовку на устройство с меньшим углом пуансона и продолжают раскатку до касани  заготовки знака 3. Проводили уплотнение спеченных заготовок дисковых фрез из порошка быстрорежущей стали. Исходна  заготовка размерами 74 ^. 22 ^. 3,5 мм и плотностью 6,9 г/см³ раскатываетс  в два этапа на размер 80 ^. 22 ^. 2,5 мм. После первого этапа заготовка имела размеры 80 ^. 26 ^. 2,8 мм. Направление обкатывани  измен ли на противоположное при переходе на второй этап. Получили плотность издели  8 г/см³, повысив стойкость фрезы в 1,8 раза. 1 з.п.ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к порошковой металлургии, в частности к способу уплотнени  спеченных кольцевых заготовок.

Цель изобретени  - повышение качества издели  за счет увеличени  плотности.

При раскатке спеченной кольцевой заготовки с изменением ее первоначальной формы в плане осуществл ют изменение направлени  радиального течени  материала . Така  схема доуплотнени  в сочетании с локальным приложением прессующего усили  приводит к по влению интенсивных сдвиговых деформаций. Раскатку провод т в два этапа, сначала с увеличением наружного и внутреннего диаметров кольцевой заготовки и затем с уменьшением внутреннего ее диаметра, что обеспечиваетс  последовательностью чередовани  углов раскатки; на первом этапе 3°30 -10°, на втором 0°30 -2°30 . Изменение направлени  обкатывани  пуансоном на противоположное при переходе на второй этап раскатки приводит к усилению положительного эффекта .

На фиг. 1 представлен рабоча  зона устройства в процессе раскатки исходной заготовки (пунктир) с увеличением наружного и внутреннего диаметров, общий вид; на фиг. 2 - окончание процесса раскатки с уменьшением диаметра отверсти .

Способ осуществл ют следующим образом .

Исходную кольцевую заготовку 1 ввод т в матрицу 2, базиру  относительно знака 3. Включают вращение шпиндел  4 и раскатывают пуансоном 5, установленным под углом а к оси матрицы до касани  заготовки 1 матрицы 2. Затем уменьшают угол наклона аи замен ют пуансон (либо перенос т заготовку на другое устройство с меньшим углом наклона пуансона) и продолжают раскатку до касани  заготовки 1 знака 3.

Пример. Проводили уплотнение спеченных заготовок дисковых фрез из порошка быстрорежущей стали на гидравлическом прессе модели ДБ2432, оснащенном устройством торцовой раскатки модели АВА67НС, имеющим приводной шпиндель и неприводную головку с возможностью изменени  угла наклона в интервале 0- 6 град. Исходную заготовку с размерами р 74x022x3,5 мм и плотностью 6,9 г/см3 раскатывали за два перехода, на размер Р 80хр22х2,5 мм с плотностью 7,9 г/см После первого перехода заготовка имела размеры: 080x0 26x2,8 мм. В одном из вариантов реализации способа направление обкатывани  заготовки измен ли на противоположное одновременно с изменением направлени  радиального течени  материала .

При этом плотность заготовки увеличилась до 8 г/см . Параметры процесса раскатки и результаты прессовани  представлены в таблице.

При осуществлении способа трени  заготовки о стенки матрицы знак практически

отсутствует, что приводит к увеличению плотности изделий за счет снижени  потерь прессующего усили  на трение и стойкости матрицы и знака за счет уменьшени  их износа. При одновременном изменении направлени  радиального течени  материала и направлени  обкатывани  напр жение в заготовке от действи  радиальной и тангенциальной сил мен ют свое направление на противоположное, что способствует повышению плотности изделий. Необходимость изменени  направлени  радиального течени  материала именно в указанной выше последовательности св зана с тем, что пластичность пористых материалов значительно ниже пластичности компактных материалов тех же марок. Поэтому вначале спеченную заготовку, обладающую максимальной дл  данного состо ни  пластичностью , раскатывают с увеличением

наружного диаметра до касани  матрицы. Одновременно при этом происходит увеличение внутреннего диаметра кольцевой заготовки . На этом этапе раскатки в заготовке действуют раст гивающие напр жени . Затем измен ют напр женно-деформированное состо ние в заготовке, раскатыва  ее с уменьшением диаметра отверсти  до касани  знака. При этом в заготовке возникают напр жени  сжати , что благопри тно вли ет на процесс пластической деформации нагартованного на первом этапе раскатки пористого материала.

Изменение направлени  радиального течени  материала в предлагаемом способе

осуществл ют следующим образом; вначале заготовку раскатывают пуансоном, установленным под углом 3°30 -10°, до касани  заготовок стенок матрицы, а затем раскатку продолжают пуансоном, установленным

под углом к оси матрицы 0°30 -2°30 , до касани  заготовки центрального стержн .

Известно, что при раскатке с малыми деформаци ми за один оборот инструмента (малыми подачами) при деформации с узким

очагом (а 3°), когда преобладает радиальна  деформаци , отверстие кольца уменьшаетс , а при деформации с широким очагом (а 3°), когда при малых подачах инструмента преобладает окружна  деформаци , отверстие кольца и наружный диаметр увеличиваютс , Переходному очагу соответствует раскатка с углом а 3°.

В интервале углов 2 З0 -3°30 , соответствующих переходному очагу, имеет место равное развитие радиальной и окружной деформаций . Это приводит к образованию в заготовке пластических шарниров, в которых напр жени  мен ют свое направление на противоположное, при этом в пористой заготовке зарождаютс  трещины, которые при дальнейшей деформации привод т к растрескиванию, т. е. разрушению заготовок .

Интервал углов 3°30 -10° дл  начальной стадии раскатки выбирают потому, что при углах 3°30 имеет место преобладание окружной деформации с четко выраженным увеличением наружного и внутреннего диаметров кольца. При установке пуансона на угол, больший 10°, значительно возрастают изгибающие нагрузки на инструмент, что снижает надежность работы устройства. В интервале этих углов наклона пуансона к оси матрицы качественных изменений в развитии деформации заготовок не происходит , а с увеличением угла наклона происходит только уменьшение потребного усили  раскатки за счет уменьшени  площади контакта пуансона с заготовкой.

Интервал углов 0°30 -2030 в конце катки выбирают исход  из того, что при уг- лах 2°30 имеет место преобладание

радиальной деформации с уменьшением диаметра отверсти  кольца. При углах меньших 0°30 эффект локального приложени  нагрузки практически отсутствует, а изменение углов наклона в данном интервале характеризуетс  только изменением потребного усили  деформировани  заготовок .

Использование предлагаемого способа в производстве дисковых фрез позвол ет увеличить их стойкость в 1,8 раза.

При этом стойкость инструмента увеличиваетс  в 1,5 раза за счет уменьшени  износа матрицы и знака.

Claims (2)

1.Способ уплотнени  спеченных кольцевых заготовок, включающий размещенные заготдвки в полости матрицы и обкатывание пуансоном, установленном под углом к оси матрицы, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества издели  за счет увеличени  плотности, обкатывание пуансоном осуществл ют с раскаткой заготовки в два этапа, сначала с увеличением наружного и внутреннего диаметров кольцевой заготовки и затем с уменьшением внутреннего ее диаметра.

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что направление обкатывани  пуансоном измен ют на противоположное при переходе на второй этап раскатки.

Параметры процесса прокатки

ь