SU931293A1

SU931293A1 - Method and apparatus for continuous production of sintered articles

Info

Publication number: SU931293A1
Application number: SU802918448A
Authority: SU
Inventors: Сергей Сергеевич Кипарисов; Эдуард Константинович Волошин-Челпан; Татьяна Васильевна Левкова
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Тонкой Химической Технологии Им.М.В.Ломоносова
Priority date: 1980-04-30
Filing date: 1980-04-30
Publication date: 1982-05-30

Description

(54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относитс к порошковой металлургии, в частности к способам и устройствам дл непрерывного изготовлени спеченных изде ий. Известен способ изготовлени спечен ных длинномерных изделий, включающий гор чее выдавпивание порошковой шихты В составной матрице с вращением верхней части последней со стороны шихты Недостатком способа вл етс то, чт он не обеспечивает сдвиговых дефо| шций в каждом слое, перпендикул рном оси прессовани и в св зи с этим не создает возможность дл значительного повышени плотности и равномерности ее распределени . Известен также способ мундштучного прессовани изделий из порошка, включак щий загрузку порошкового материала в пресо-инструмент, прессование, перемещ ние вдоль оси прессовани , допрессовку в мундштуке путем радиального обжати 2. Недостатком способа вл етс неравномерность плотности прессовки по поперечному сечению, .вьюываема арочным эффектом, возникающим при радиальном обжатии прессовки, и неравнсмерность плотности вдоль оси, вызываема значительными потер ми на трение при осевмл обжатии. Указанные недостатки привод т к по влению трещин после прессовани и спекани и к браку. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс способ непрерывного изготовлени спеченных изделий, включак щий носледовательную загрузку слоев порошкового материала в щюсо-инстру- . мент, прессование, перемешенке вдоль осв 1фессоваш , спекание и кал фрвание Гз). Известно устройство дл реализации способа, содержащее матрицу, пуансон, 1фаходную печь, калибрующую оснастку и загрузочный узел ГЗД. Основным иедостаткс известного способа и устройства вл етс неравномерность распределени плотности, соотавл юша разброс около 6%, и недостаточно высока плотность получаемых иэделий (75-8О%).(54) METHOD FOR CONTINUOUS MANUFACTURING OF SINTERED PRODUCTS AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE INVENTION The invention relates to powder metallurgy, in particular, to methods and devices for the continuous manufacture of sintered products. A known method of manufacturing sintered long articles, including hot extrusion of powder batch. In a composite matrix with rotation of the upper part of the latter from the charge side. The disadvantage of this method is that it does not provide shear defo | In each layer, perpendicular to the axis of compaction, and therefore, does not create the possibility for a significant increase in the density and uniformity of its distribution. There is also known a method of pressing a piece of powder products, which includes loading the powder material into a pre-tool, pressing, moving along the pressing axis, pressing the die into the die by radial reduction. The disadvantage of the method is the unevenness of the density of the pressing across the cross section, arched effect , arising from the radial compression of the compact, and the non-uniformity of the density along the axis, caused by significant friction losses during axial compression. These deficiencies lead to the appearance of cracks after pressing and sintering and to marriage. The closest to the proposed technical essence and the achieved effect is the method of continuous manufacture of sintered products, which includes the sequential loading of layers of the powder material into the shielded tool. ment, extrusion, shuffled along the 1st feces, sintering and calorie Gz). A device for implementing the method is known, which comprises a die, a punch, a 1-furnace furnace, a calibration tool and a HDD boot unit. The main disadvantage of the known method and device is the unevenness of the density distribution, which corresponds to our dispersion of about 6%, and the density of the resulting ideals is not high enough (75-8%).

Цель изобретени - повышение ПЛО-Рности и равномерности ее распределени .The purpose of the invention is to increase the PLO-Equality and the uniformity of its distribution.

Эта цель достигаетс тем, что в cnt себе нещзерывного изготовлени спече Ных изйелий, включающем последовательную загрузку слоев пс ошкового материала в пресс-инструмент, прессование, перемещение вдоль оси прессовани , спекание и калибрование, прессование провод т с приложением к каждому слою крут щего момента и пульсирующего .да&лени и перемещение осуществл ют под действием пульсирующей нагрузки.This goal is achieved by the fact that in Cnt, one can easily fabricate sinters, including sequential loading of layers of pulley material into a press tool, pressing, moving along the pressing axis, sintering and calibrating, pressing is carried out with application of a torque to each layer pulsating .doc & and movement is carried out under the action of a pulsating load.

Кроме того, устройство дл непрерыв (Ного изготовлени спеченных изделий, содержащее матрицу, пуансон, проходную печь, калибрующую оснастку и загрузочный узел, снабжено рамой и плоскими пружинами, фиксирующими пуансон относительно рамы жестко в окружном направлении и с возможностью перемещени в осевом направлении, а матрица выполнена поворотной относительно своей оси и жестко закреплен в осевом .нагфавлении .In addition, a device for continuous production of sintered products, containing a matrix, a punch, a continuous furnace, a calibration tool and a loading unit, is provided with a frame and flat springs that fix the punch relative to the frame rigidly in the circumferential direction and can be moved in the axial direction, and the matrix made rotatable relative to its axis and rigidly fixed in the axial. header.

Способ осуществл етс следующим образом.The method is carried out as follows.

В загрузочную полость ;эасыпают порошок и пуансоном за каждый ход последгнего прессуют слой, перемещают спреосованный участок вдоль оси прессовани с последующей загрузкой очередного сло Одновр@ь1енно с этим к каждому слою Щ)Икладывают крут щий момент, что вызывает сдвиг верхнего торца этого прессу&лого сло относительно ймжнего торца этого сло .The powder is poured into the loading cavity and a layer is pressed during each subsequent stroke, the sprayed section is moved along the pressing axis with the subsequent loading of the next layer. Simultaneously with each layer (Y), a torque is applied that causes a shift of the upper end of the press & logo layer relative to the bottom end of this layer.

Гфессование каждого сло и его перемещение вдоль оси прессовани осуществл ют при наложении импульсной нагрузки.Gingess of each layer and its movement along the pressing axis is carried out when imposing a pulse load.

Устройство дл осуществлени способа приведено на чертеже.An apparatus for carrying out the method is shown in the drawing.

Устройство дл непре{ 1вного изго-- товлени спеченных изделий состоит из кс рпуса 1, направл ющей втулки 2, мат рицы 3, прикрепленной винтами к корпусу , гайки 4, ведомого шкива 5, сью ттфованного на корпусе. Матрица 3 установлена на опорах 6, соединенных с рамой 7, на которой при помощи пружин установлен вибратор 9 и при псмощи плоских пружин id - пуансон 11. Загрузочный узел 12 закреплен на раме 7. В .Матрице имеетс загрузочна .,лолость 13. Устройство содержит также проходную печь 14 и калибрующую оонастку 15, соединенные с помощью гериметизирующей втулки 16с матрицей.The device for the continuous fabrication of sintered products consists of a cop- per case 1, a guide bush 2, a matrix 3 attached with screws to the body, a nut 4, a driven pulley 5, which is mounted on the body. The matrix 3 is mounted on supports 6 connected to frame 7, on which vibrator 9 is mounted by means of springs, and id is a punch 11 when using flat spring springs. Boot assembly 12 is fixed on frame 7. Matrix has loading bar. 13. The device contains also a passage furnace 14 and a gauge core 15, connected by means of a sealing sleeve 16c with a matrix.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Через загрузочный узел 12 в загрузочную полость 13 корпуса 1 поступает порошок, пуансон 11, приводимый в движение вибратором 9, опускаетс вниз, прессует порошок и перемещает изделие вдоль оси. Одновременно к прессуемому слою издели прикладывают крут щий момент, что вызывает сдвиг верхнегоThrough the loading unit 12, the powder enters the loading cavity 13 of the housing 1, the punch 11, driven by the vibrator 9, is lowered, pressed the powder and moves the product along the axis. At the same time, a torque is applied to the pressed layer of the product, which causes a shift in the upper

S Topua прессуемого сло относительно нижнего торхш этого же сло , способствующий уплотнению под действием приложенного прессующего давлени , затем пуансон 11 идет еверх, загружаетс нова поршш порошка и цикл прессовани повтор етс .S Topua of the compression layer relative to the bottom of the same layer, which contributes to compaction under the action of the applied pressing pressure, then the punch 11 goes to the top, a new powder piston is loaded and the pressing cycle is repeated.

П р и м е р. В загрузочную полость 13 загружают порошок стали Р6М5, включают приводы вибратора 9 и матрацы 3, осуществл ют прессование издели с частотой 25 Гц и возмущающей силой 50О Кг с одновременным перемещением вдоль оси и приложением к нему крут щего момента, равного 3 Кгм при. вращении матрщЫ с частотой 50 об/мин.PRI me R. Powder steel R6M5 is loaded into the loading cavity 13, vibrator drives 9 and mattresses 3 are turned on, the product is pressed at a frequency of 25 Hz and a disturbing force of 50 O Kg with simultaneous movement along the axis and application of a torque to it equal to 3 Kgm at. Rotation of the mattress with a frequency of 50 rpm.

Изделие в виде стержн с круглым поперечным сечением диаметра 10 мм /перо лещают из матрицы 3 через прохо ную печь 14, где спекают при 1250° С, а затем калибруют в Оснастке 15.A rod-shaped product with a circular cross section of diameter 10 mm / feather is blasted from matrix 3 through a baking oven 14, where it is sintered at 1250 ° C, and then calibrated in Tooling 15.

В результате получают заготовку с плотностью 9О-95% и коэффициентом неравноплОтности 2%.The result is a workpiece with a density of 9O-95% and an inequality factor of 2%.

При наличии только пульсирующего давлени и соответственно пульсиру1ощего перемещени коэффициент неравноплотности снижаетс с 6% (по известному способу) до 4,5%, а средн плот- ность возрастает до 78-88%. При наличии только крут щего момента коэффициент неравноплотности снижаетс до 5%, а средн плотность возрастает до 79-83% по сравнению с 75-80% (по из1вестному способу).If there is only a pulsating pressure and, accordingly, a pulsating movement, the inequality coefficient decreases from 6% (by a known method) to 4.5%, and the average density increases to 78-88%. If there is only a torque, the disparity coefficient decreases to 5%, and the average density increases to 79-83% compared to 75-80% (according to the well-known method).

Claims

In the first case, the effect is achieved mainly due to the normal injection voltages generated in small volumes of powder falling under the end of the punch. In this case, the effect is mainly due to tangential stresses. TaKjai obrazsm, the effect of the constant joint action of the pulsating pressure and the torque of the second component exceeds the total affect - a short time of positive pressure. power effects. The proposed method in a device for its implementation allows obtaining lengthy products such as rods made of metal powder with a density on average 20% higher and with inequality coefficient 3% less in the known. Claim 1. A method of continuous manufacture of special articles, including sequential loading of layers of powder material into a pre-tool, pressing, moving along the axis of pressing, sintering and calibration, which are remarkable for the fact that the density and uniformity increases The distributions, pressing are carried out with the application of a torque of 1 cent of pulsating pressure to each layer and the displacement is carried out under the action of a pulsating load. 2. A device for continuous preparation of current products, containing a matrshuha, a punch, a through-pass furnace, a set of equipment to the loading unit, characterized in that it is equipped with a frame and a flat spring, which is fixed by a puvson cord at a circumferential direction in the circumferential direction in the center direction. (Axially axially, and the matrix is made rotatable relative to its OV in rigidly fitted with axial vapapenvv. Sources of information taken in the PRIV 1. Copyright certificate NJ 268О225 / О2, cl. В 22 F 3 / 2, 1978.

2. Radomyslykvy I.D. in f. Presto molds for ps fiction metal metallurgy. K. Technique, 197О. with. 172.

3. Forward Germany No. 2733009, cl. B 22 P 3/20, 1978.