SU1731434A1 - Способ изготовлени изделий из порошка - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам изготовлени  изделий из порошка преимущественно с отношением высоты к диаметру 0,05 - 0,3. Сущность: из шихты предварительно прессуют заготовку с наружным контуром , повтор ющим контур издели , торцовыми поверхност ми, образованными двум  параллельными периодическими кривыми с образованием периодического профил , и высотой h/y0, причем амплитуда А и период т профил  заготовки определ ют из условий А (1,3- 1,5)h, т 2(1,3 - 1,5)h- h/y0 + (0,03 - 0,1)d, где d, h - диаметр и высота издели , у0 - относительна  плотность заготовки, а минимальный угол наклона а между касательной к профилю и осью заготовки составл ет 45 - 60°. После этого осуществл ют спекание и повторное прессование . 2 ил., 1 табл. Ё

Description

Изобретение относитс  к порошковой металлургии, в частности к способам прессовани  порошковых изделий с h/d 0.05 - 0,3 по технологии двукратного прессовани .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ изготовлени  изделий из порошка, включающий двукратное прессование и спекание. По рекомендаци м работы оптимальной считаетс  така  форма холоднопрессованной заготовки, котора  при повторном прессовании обеспечивает равномерную высокую плотность всей детали в результате уплотнени  осадкой . Таким образом, способ изготовлени  изделий из порошка с h/d 0,05 - 0,3 включает прессование заготовки с наружным контуром, повтор ющим контур детали, равномерным припуском по высоте и последующую осадку.

Недостатком рассмотренного способа  вл етс  невозможность достижени  высокой равномерной плотности и, следовательно , комплекса физико-механических свойств, поскольку в порошковых штамповках при уплотнении осадкой имеютс  зоны затрудненной деформации. Увеличение усили  штамповки не способствует достижению равномерной высокой плотности заготовки, а лишь приводит к снижению стойкости инструмента

Цель изобретени  - повышение качества изделий за счет повышени  плотности и снижение усили  повторного прессовани .

Указанна  цель достигаетс  тем, что заготовку предварительно прессуют с торцевыми поверхност ми, образованными двум  параллельными периодическими кривыми , смещенными относительно друг друга вдоль оси заготовки на величину h/y0 с образованием периодического профил 

СО

Ј со

4

при этом амплитуда и период профил  заготовки определ ют из условий

A (1,3-1,5)h,

т 2 (1,3- 1,5)- h/y0 + (0.03-0,1)d,

0) где d, h - диаметр и высота издели ;

у0 -относительна  плотность заготовки ,

а минимальный угол наклона а между касательной к профилю и осью заготовки составл ет 45 - 60°.

Такое исполнение операции прессовани  позвол ет получить заготовку с торцевыми поверхност ми, образованными двум  параллельными периодическими кривыми . На операции повторного прессовани  указанной заготовки накладываютс  дополнительные сдвиговые деформации, В результате повышаетс  качество прессовок за счет повышени  плотности и снижени  разноплотности.

На фиг.1 и 2 изображена схема повторного прессовани  с различными вариантами периодического профил  заготовки.

На фиг.1 прин ты следующие обозначени : 1 - матрица, 2 - пуансон. 3 - выталкиватель , А - амплитуда периодического профил , г- период профил , а - угол наклона между касательной к профилю и осью заготовки, h/) o - толщина периодического профил .

Способ осуществл етс  следующим образом .

Из подготовленной шихты предварительно прессуют заготовку с периодическим профилем. После спекани  заготовка устанавливаетс  в матрицу 1 повторного прессовани  и осаживаетс  между пуансоном 2 и выталкивателем 3. Осадка осуществл етс  со степенью деформации 30 - 50% за счет спр млени  периодического профил . Первоначально деформируютс  области заготовки I, прилегающие к торцевым поверхност м инструмента. Далее очаг деформации распростран етс  на наклонные участки заготовки II, где реализуютс  услови  деформации, близкие к чистому сдвигу. Сдвиговые деформации способствуют уменьшению остаточной пористости, разрушаютс  оксидные пленки, обеспечиваетс  высока  плотность издели  97 - 99 % и комплекс физико-механических свойств. Кроме того, схемы деформировани , близкие к чистому сдвигу, характеризуютс  сни- жением усили  деформировани  и повышением стойкости штампового инструмента . При дальнейшем сближении пуансонов очаг деформации распростран етс  в радиальном направлении в зону III. На заключительной стадии процесса штамповки осуществл етс  калибровка издели  по плоскост м ,

Амплитуда периодического профил  заготовки выбираетс  из услови  обеспечени  степени деформации 30 - 50 % на повторном прессовании. При уменьшении амплитуды периодического профил  снижаетс  интенсивность сдвиговых деформаций, снижаютс  плотность и комплекс физико-механических свойств издели . При увеличении степени деформации более 50% на наклонном участке заготовки по вл ютс  трещины , что нашло экспериментальное

подтверждение. Оптимальные значени  угла наклона между касательной к профилю и осью заготовки периода профил  г выбраны экспериментально. Приуменьшении угла наклона менее 45° либо при уменьшении периода менее рекомендуемого по формулам (1) в процессе повторного прессовани  образуетс  зажим, привод щий к браку. При увеличении минимального угла наклона а 60° либо при увеличении

периода профил  снижаетс  интенсивность сдвиговых деформаций, что приводит к снижению свойств изделий.

Пример. Проводили двукратное прессование детали Седло диаметром d 58

мм. высотой 15 мм Размеры заготовки по- .сле первого прессовани  с периодическим профилем, выполненным по форме равносторонней трапеции, варьировались в диапазонах: A/h 1,2-1,6; « 40 - 65°; г

8.24 - 20,24 мм. Рекомендуемый интервал изменени  периода т рассчитанный по формулам (1), составл ет 10,18 - 18,3 при A/h 1,4. Исходна  плотность прессовки } о 85 %. Прессование проводили из порошка ПЖР3.200 на прессе К20802 усилием 6.3 МН. Спекание осуществл ли в печи СТН при 1150°С в среде водорода. Повторное прессование проводили на прессе К18020 усилием 8 МН с регистрацией усили  деформировани . На готовых издели х определ лась плотность и механические свойства. Одновременно осуществл лось двукратное прессование по известному способу. Полученные результаты приведены в таблице.

Из приведенных данных видно, что повышаетс  качество изготавливаемых деталей за счет повышени  плотности и снижаетс  усилие повторного прессовани  (опыты 2,3,4,7, 8, 9, 12, 13, 14).

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ изготовлени  изделий из порошка преимущественно с отношением высоты к диаметру 0,05 - 0.3, включающий предварительное прессование заготовки с

   наружным контуром, повтор ющим контур издели , спекание и окончательное прессование , отличающийс  тем, что. с целью повышени  качества изделий и снижени  усили  окончательного прессовани , заготовку предварительно прессуют с торцовыми поверхност ми, образованными двум  параллельными периодическими кривыми с образованием периодического профил  и высотой h/y0 , при этом амплитуда А и пери0

   од т: профил  заготовки определ ют из условий

   А (1,3- 1,5)h.

   т 2( 13 - 1,5) h - h/y0 + (0,03 - 0,1) d, где d, h - диаметр и высота издели ;

   УО -относительна  плотность заготовки ,

   а минимальный угол а наклона между касательной к профилю и вертикальной осью заготовки составл ет 45 - 60°.

   Риг.1

   Риг. 2