SU916091A1

SU916091A1 - Method of producing complex-shape powder articles

Info

Publication number: SU916091A1
Application number: SU802914527A
Authority: SU
Inventors: Miron E Grenader; Lev L Volkov; Vladimir A Starkov
Original assignee: Tsni Geologorazvedochnyj I Tsv
Priority date: 1980-04-21
Filing date: 1980-04-21
Publication date: 1982-03-30

Description

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности, к способам изготовления графитовых форм для алмазных буровых коронок.The invention relates to powder metallurgy, in particular, to methods for the manufacture of graphite molds for diamond drill bits.

Известен способ формования изделий из порошка, включающий засыпку порошка в пресо-форму^грессование и извлечение заготовки с наложением на пуансоны ультразвуковых колебаний СИ .A known method of molding powder products, including filling the powder into a pre-mold, compressing and removing the workpiece with superimposed SI ultrasonic vibrations on the punches.

Однако этот способ не позволяет по— лучать изделий сложной формы из графита и требует для своего осуществления дополнительного специального оборудования.However, this method does not allow to obtain products of complex shape from graphite and requires additional special equipment for its implementation.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предла— гаемому является способ изготовления из порошка изделий сложной формы, включающий смешивание порошка с термопластичным веществом, загрузку смеси в матрицу и уплотнение в матрице, нагретой до температуры 0,8-1,2 температуры плавления термопластичного вещества 121.The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed one is a method of manufacturing complex-shaped products from powder, including mixing powder with a thermoplastic substance, loading the mixture into a matrix, and compacting in a matrix heated to a melting temperature of 0.8-1.2 of the thermoplastic Substances 121.

Существенным недостатком этого способа при изготовлении графитовых форм для алмазных буровых колонок является их высокая деформация, составляющая для внешнего диаметра графитовой формы величину, равную 0,5-0,8 мм, в то время как отклонение от номинала не должны превышать +0,2, -0,1 мм.A significant drawback of this method in the manufacture of graphite molds for diamond drill columns is their high deformation, which is equal to 0.5-0.8 mm for the outer diameter of the graphite mold, while the deviation from the nominal should not exceed +0.2, -0.1 mm.

Другим недостатком способа является низкая прочность графитовых форм, выражающаяся в образовании трещин по образующей при прессовании в них деталей алмазных кронок при давлении прессования 500—600 кгс/см^. Снижение давления прессования до 300-400 кгс/ск/¹приводит к ухудшению качества коронки.Another disadvantage of this method is the low strength of graphite forms, which is manifested in the formation of cracks along the generatrix when pressing parts of diamond crowns in them at a pressing pressure of 500-600 kgf / cm ^. Reducing the pressing pressure to 300-400 kgf / ck / ¹ leads to a deterioration in the quality of the crown.

Кроме того, известный способ характеризуется низкой скоростью полимеризации связующего, что Существенно увеличивает длительность процесса.In addition, the known method is characterized by a low rate of polymerization of the binder, which significantly increases the duration of the process.

Цель изобретения — уменьшение деформации изделий, повышение их стойкости и производительности процесса.The purpose of the invention is to reduce the deformation of products, increasing their durability and process performance.

Для достижения поставленной цели в способе, включающем смешивание порошка с термопластичным связующим,To achieve the goal in a method comprising mixing a powder with a thermoplastic binder,

916091 4 загрузку смеси в матрицу пресс-формы, нагретую до температуры 0,8-1,2 температуры плавления термопластичного связующего и прессование, перед загрузкой смеси в матрицу прессующий пуансон 5 нагревают до температуры 0,8-0,9 температуры нагрева мегрицы, в матрицу устанавливают металлическую втулку, прессование осуществляют с последующей полимеризацией связующего, а за- Ю тем втулку вместе с изделием удаляют из матрицы и изделие охлаждают во втулке в напряженном состоянии до температуры окружающей среды.916091 4 loading the mixture into the mold matrix, heated to a temperature of 0.8-1.2 of the melting temperature of the thermoplastic binder, and pressing, before loading the mixture into the matrix, the pressing punch 5 is heated to a temperature of 0.8-0.9 of the heating temperature of the mega, a metal sleeve is installed in the matrix, pressing is carried out followed by polymerization of the binder, and then the sleeve together with the product is removed from the matrix and the product is cooled in the sleeve in a stressed state to ambient temperature.

На чертеже показана схема последо- 15 вательности операций при изготовлении графитовой формы по предлагаемому способу.The drawing shows a sequence diagram of operations in the manufacture of graphite molds according to the proposed method.

Изготовление форм производится следующим образом. 20The manufacture of molds is as follows. 20

П р и м е р . В матрицу 1 прессформы, нагретую до 16СИ1С?С, устанавливают металлическую втулку 2₍ затем всыпают в в нее шихту 3 (стружка графита, перемешанная с термопластичным связующим), прессуют пуансоном 4, нагретым до темпе ратуры 0,8-0,9 температуры нагрева матрицы, и после полимеризации связующего удаляют втулку с формой 5 из матрицы пресс-формы, а затем охлаждают графитовую форму во втулке до температуры окружающей среды.PRI me R. A metal sleeve 2 is installed in the mold matrix 1, heated to 16СИ1С? С, ₍ then the mixture 3 is poured into it (graphite shavings mixed with a thermoplastic binder), pressed by a punch 4, heated to a temperature of 0.8-0.9 of the heating temperature matrix, and after polymerization of the binder, remove the sleeve with the form 5 from the mold matrix, and then cool the graphite form in the sleeve to ambient temperature.

Известным и предлагаемым способом были получены графитовые формы для алмазных буровых коронок, результаты замеров наружного диаметра которых приведены в табл. 1. ,The known and proposed method were obtained graphite molds for diamond drill bits, the measurement results of the outer diameter of which are given in table. 1. ,

Качество алмазных буровых коронок повышается с увеличением усилия их прессования. В связи с этим рабочей стойкостью графитовых форм является усилие прессования коронок, при котором графитовая форма не разрушается. Сравнение стойкости графитовых форм, полученных известным и предлагаемым способами приведены в табл. 2.The quality of diamond drill bits increases with an increase in the pressing force. In this regard, the working resistance of graphite forms is the pressing force of crowns, in which the graphite form is not destroyed. A comparison of the durability of graphite forms obtained by known and proposed methods are given in table. 2.

Таблица 1Table 1

Наличие металличес. кой втулки в'графитовой формеThe presence of metal. graphite bushings

Наружный диаметр макета буровой коронки максимальный минимальныйDrill bit maximum outer diameter minimum

Разница между максимальным и минималь ным размерами 'The difference between the maximum and minimum sizes'

Нет Not 75,95 75.95 •76,40 • 76.40 0,45 0.45 Нет Not 75,80 75.80 76,30 76.30 0,50 0.50 Нет Not - - - - - - Нет Not 76,0 76.0 76,35 · 76.35 0,35 0.35 Нет Not 75,90 75.90 76,20 76,20 0,30 0.30 Есть there is 76,05 76.05 76,.20 76, .20 0,15 0.15 Есть there is 76,05 76.05 76,10 76.10 0,05 0.05 Есть there is 76,10 76.10 76,20 76,20 0,10 0.10 Есть there is 76,10 76.10 76,05- 76.05- 0,05 0.05 Есть there is 76,05 76.05 ‘ 76,10 ‘76.10 0,05 0.05

5 5 916091 916091 6 Таблица2 6 Table 2 Разрушающее усилие, кгс Breaking force, kgf Прессование и охлаждение графитовой формы Graphite pressing and cooling Прессование и охлаждение графитовой формы в металлической втулке (М в) Pressing and cooling of graphite form in a metal sleeve (M in) без металлической втулки without metal sleeve М В снята после M B removed after МВ не снята после MV is not withdrawn after охлаждения cooling охлаждения cooling 9200 9200 10600 10600 19400* 19,400 * 9000 9000 11000 11000 1940С/ 1940C / 8400 8400 10800 10800 19400^Х 19,400 ^X 8900 8900 12100 12100 1940(? 1940 (? 9600 9600 11400 11400 19400* 19,400 *

Среднее значение 9020 11180 1940С?¹ Average value 9020 11180 1940С? ¹

Примечание: — графитовая форма не разрушалась.Note: - the graphite form was not destroyed.

Сокращение времени полимеризации при изготовлении графитовых форм, обус- зо ловленное нагревом верхнего прессующего пуансона до температуры 0,8-0,9 температуры нагрева мет.рицы, не влияет на стойкость графитовой формы, не обеспечивает повышение производительности ₃₅процесса.Reducing the polymerization time in the manufacture of graphite molds, caused by heating the upper pressing punch to a temperature of 0.8-0.9, the heating temperature of the metal die, does not affect the durability of the graphite form, does not increase the productivity of the _35th process.

Claims

Claim

A method of manufacturing powder products of complex shapes, mainly graphite forms, comprising mixing the powder with a thermoplastic binder, loading the mixture into the mold matrix, is heated to a temperature of 0.81.2 melting temperature of the thermoplastic binder, and pressing, characterized in that, in order to reduce deformation of products, increasing their durability and productivity of the process, before loading the mixture into the matrix, the pressing punch is heated to a temperature of 0.8-0.9 of the heating temperature of the merit, the metal is installed in the matrix ical sleeve, pressing is carried out, followed by polymerizing the binder, and then the sleeve together with the product is removed from the die and the product is cooled in the sleeve under tension sre- to ambient temperature. dy.

>