SU899280A1 - Устройство дл прессовани порошковых заготовок с внутренней координатной сеткой - Google Patents

Description

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для горячего изостатического прессования порошковых заготовок с внутренней координатной сеткой, предназначенных для исследования процесса де- 5 формации.

Известно устройство для изготовления заготовок с координатной сеткой, включающее Изложницу, кондукторы и стержни, установленные в кондукто- Ю рах параллельно оси изложницы [11. К недостаткам данного устройства относится низкая точность размеров координатной сетки, обусловленная оплавлением и короблением стержней ¹⁵ при заливке изложницы жидким металлом.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для прессования порошковых заготовок с внутренней координатной сеткой, включающее контейнер и кондукторы с металлическими стержнями [21.

К недостаткам данного устройства относится нйзкая точность размеров координатной сетки, обусловленная относительным смещением стержней в процессе прессования заготовки.

Цель изобретения - повышение точности размеров координатной сетки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для прессования порошковых заготовок с внутренней координатной сеткой, включающее контейнер и кондукторы с металлическими стержнями, снабжено корпусом с крышками, причем корпус выполнен с отверстием на боковой поверхности, а контейнер - с коническими участками на > его внутренней поверхности, кондукторы выполнены с конической боковой поверхностью, сопряженной с коничес· кими участками поверхности контейнера, и установлены с зазором относительно крышек корпуса.

При этом угол конусности поверхности кондуктора составляет 60-130*,а веяичи· з 899280 на зазора между кондукторами и крышками стенки контейнера и параллельное расопределяется соотношением: положение стережней относительно про-т

Δ = (0,08-0,1) · d/tgf+0,51‘Л'Т, где А - величина зазора; _; d - исходный диаметр контейнера; ψ - угол конусности кондуктора; 1 - исходная длина стержней;

-коэффициент линейного расширения материала стержней; ю

Т - максимальная температура Прессования.

На фиг. 1 показана схема устройстeaj на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Устройство состоит из цилиндри- 15 меского корпуса 1, контейнера 2, конических кондукторов 3 и 4, стержней 5, патрубка 6 и крышек 7 и 8. Кондуктор 3 имеет отверстие 9 для засыпки порошка в контейнер. Со ctopo- 20 ны кондуктора 3 контейнер закрыт крышкой, имеющей отверстие с патрубком 6 для дегазации металлического порошка. Корпус 1 выполнен с отверстием 10 в боковой поверхности. 25

Угол конуса кондуктора определяется экспериментальным путем. Установлено, что при угле конуса меньше 60 , и больше 130° не происходит натяжения стержня из-за заклинивания кон- 30 дукторов стенками контейнера. Поэтому выбирают угол конуса, равный 60-130°.

Зазор между кондукторами и крышками контейнера выбирают с учётом теплового расширения стержней в процессе газостатического спрессования, а именно:

Δ- (0,008-0,1) d/tgf + 0,5·1·Λ·Τ где Δ - величина зазора;

d - исходный диаметр контейнера; *Р - угол конусности кондуктора; 1 - исходная длина стержней; оС - коэффициент линейного расширения материала стержней;

Т - максимальная температура прес^ сования порошка.

Зазор между цилиндрическим корпусом и стенкой контейнера выбирается с учетом технологических соображений.

Устройство работает следующим об- 50 разом.

После установки в контейнер кондукторов и закрепления в них стержней, все стержни подвергают одинаковому натяжению в пределах упругой дефор- 55 мациИ(0,15-0,2%), что обеспечивает плотное прилегание конических кондукторов к внутренней поверхности дольной оси порошковой заготовки.После этого контейнер заполняют порошком исследуемого металла, устанавливают его в цилиндрическом корпусе и закрывают крышками 7 и 8. Затем устройство с порошком подвергают дальнейшей обработке, а именно дегазации, герметизации и горячему газостатическому прессованию. В процессе горячего газостатического прессования по мере повышения температуры газа в камере газостата (не показан) увеличивается и его давление. С ростом температуры стержни удлиняются.

В это же время, по мере уплотнения порошка, стенки контейнера деформируются и перемещают своими коническими участками кондукторы до полного выбора зазоров, создавая этим постоянное натяжение стержней. Одновременно с этим газ через отверстие в цилиндрическом корпусе поступает между стенками контейнера и корпуса, и последний, принимая на себя нагрузку со стороны крышек контейнера, препятствует продольной деформации контейнера, а значит, и возможности изменения зазоров между кондукторами и крышками контейнера в результате этой деформации.

После окончания газостатического сПреСсования внутри устройства (фиг. 1) получается плотная заготовка с координатной сеткой, которая затем используется для исследования пластических деформаций при различных видах обработки металлов давлением. Устройство отделяется от заготовки одним из механических способов обработки металлов.

Точность размеров сетки проверяется по методике математической статистики. Проверка показала, что распределение отклонений, полученных •при измерениях на микроскопе БИМ, подчиняется закону нормального распределения, а максимальное отклонение с вероятностью 0,95 не превышает 1,02,0% размера ячеек координатной сетки.

Claims (2)

1. (5А) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ ЗАГОТОВОК С ВНУТРЕННЕЙ КООРДИНАТНОЙ Изобретение относитс  к порошково металлургии, в частности к устройствам дл  гор чего изостатического прес совани  порошковых заготовок с внутренней координатной сеткой, предназн ченных дл  исследовани  процесса даформации . Известно устройство дл  изготовле ни  заготовок с координатной сеткой, включающее изложницу, кондукторы и стержни, установленные в кондукторах параллельно оси изложницы 1. К недостаткам данного устройства относитс  низка  точность размеров координатной сетки, обусловленна  оп лавлением и короблением стержней при заливке изложницы жидким металло Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  прессовани  порошковых заготовок с внутренней координатной сеткой, включающее контейнер и кондукторы с металлическими стержн ми 21. СЕТКОЙ К недостаткам данного устройства относитс  низка  точность размеров координатной сетки, обусловленна  относительным смещением стержней в процессе прессовани  заготовки. Цель изобретени  - повышение точности размеров координатной сетки. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  прессовани  пoi5oшкoвыx заготовок с внутренней координатной сеткой, включающее контейнер и кондукторы с метгшлическими стержн ми, снабжено корпусом с крышками , причем корпус выполнен с отверстием на боковой поверхности, а контейнер - с коническими участками на его внутренней поверхности, кондукторы выполнены с конической боковой поверхностью, сопр женной с коничес кими участками поверхности контейнера , и установлены с зазором относительно крышек корпуса. При этом угол конусности поверхности кондуктора составл ет 60-130,а вепичи38 на зазора между кондукторами и крышками определ етс  соотношением: (0,08-0,1) d/tgf+0,51ЛТ, где U - величина зазора; d - исходный диаметр кo тeйнepa; f - угол конусности кондуктора; 1 - исходна  длина стержней; -коэффициент линейного расшире ни  материала стержней; Т - максимальна  температура Прессовани . На фиг. 1 показана схема устройст ва на фиг,2 - сечение А-А на фиг.1. Устройство состоит из цилиндривеского корпуса 1, контейнера 2, конических кондукторов 3 и t, стержней 5, патрубка 6 и крышек 7 и 8. Кондуктор 3 имеет отверстие 9 дл  за сыпки порошка в контейнер. Со ctopoныкондуктора 3 контейнер закрыт кры кой, имеющей отверстие с патрубком 6 дл  дегазации металлического порошка Корпус 1 выполнен с отверстием 10 в боковой поверхности. Угол конуса кондуктора определ ет с  экспериментальным путем. Установлено , что при угле конуса меньше 60 и больше 130° не происходит нат жени  стержн  из-за .заклинивани  кондукторов стенками контейнера. Поэтом выбирают угол конуса, равный 60-130 Зазор между кондукторами и крышками контейнера выбирают с учётом теплового расширени  стержней в процессе газостатического спрессовани , а именно: Л« (0,008-0,1) d/tgf+0, где Л - величина зазора; d - исходный диаметр контейнера; Р - угол конусности кондуктора; 1 - исходна  длина стержней; оС коэффициент линейного расширени  материала стержней; Т - максимальна  температура пре совани  порошка. Зазор между цилиндрическим корпусом и стенкой контейнера выбираетс  с учетом технологических соображений Устройство работает следующим образом . После установки в контейнер конду торов и закреплени  в них стержней, все стержни подвергают одинаковому нат жению в пределах упругой деформац|Л1 (0,15-0,2), что обеспечивает плотное прилегание конических кондукторов к внутренней поверхности стенки контейнера и параллельное расположение стережней относительно продольной оси порошковой заготовки.После этого контейнер заполн ют порошком исследуемого металла, устанавливают его в цилиндрическом корпусе и закрывают крышками 7 и 8. Затем устройство с порошком подвергают дальнейшей обработке, а именно дегазации, герметизации и гор чему газостатическому прессованию. В процессе гор чего газостатического прессовани  по мере повышени  температуры газа в камере газостата (не показан) увеличиваетс  и его давление. С ростом температуры стержни удлин ютс . В это же врем , по мере уплотнени  порошка, стенки контейнера деформируютс  и перемещают своими коническими участками кондукторы ,до полного выбора зазоров, создава  этим посто нное нат жение стержней. Одновременно с этим газ через отверстие в цилиндрическом корпусе поступает между стенками контейнера и корпуса, и последний , принима  на себ  нагрузку со стороны крышек контейнера, преп тствует продольной деформации контейнера , а значит, и возможности изменени  зазоров между кондукторами и крышками контейнера в результате этой деформации . После окончани  газостатического сПрессовани  внутри устройства (фиг. 1) получаетс  плотна  заготовка с координатной сеткой, котора  затем используетс  дл  исследовани  пластических деформаций при различных видах обработки металлов давлением. Устройство отдел етс  от заготовки одним из механических способов обработки металлов. Точность размеров сетки провер етс  по методике математической статистики . Проверка показала, что распределение отклонений, полученных при измерени х на микроскопе БИМ, подчин етс  закону нормального распределени , а максимальное отклонение с веро тностью 0,95 не превышает 1,02 ,0% размера  чеек координатной сетки. Формула изобретени  1. Устройство дл  прессовани  порошковых заготовок с внутренней координатной сеткой, включающее контейнер

   и кондукторы с металлическими стержн ми , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности размеров координатной сетки, оно снабжено корпусом с крышками, причем корпус выполнен с отверстием на боковой -поверхности , а контейнер - с коническими участками на его внутренней поверхности , кондукторы выполнены с конической боковой поверхностью, сопр женной с коническими участками поверхности контейнера, и установлены с зазором относительно крышек корпуса .

   2о Устройство по п.1, о т л и чающеес  тем, что угол конусности поверхности кондуктора составл ет 60-130, а величина зазора между кондукторами и крышками определ етс  соотношением:

   Д (0,08-0,1)- d/tgf + 0,5-Ьо(-Т

   где Д - величина зазора;

   d - исходный диаметр контейнераj

   V - угол конусности кондуктора;

   1 - исходна  длина стержней;

   о( - коэффициент линейного расширени  материала стержней;

   Т - максимальна  температура прессовани .

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Охрименко Я.М. и др. Исследование деформаций при ковке слитков. Кузнемно-штамповочное производство 1975, N З.с. 18-21.
2. 2. Камнев П.В. и Панкратов П.Н. Исследование деформированного состо ни  в объеме заготовки при ковке в комбинированных бойках. В сб. Оптимизаци  металлургических процессов, вып. 5, Металлурги , 1971, с. 203.

   фиг.2