Способ формования колец из порошковых материалов на основе железа

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ННЫЙ КОМИТЕТОБРЕТЕНИЙ И ОТН ГОСУДАРСТВЕПО ДЕЛАМ ЗОБРЕТЕНИЯ,ЕТЕЛЬСТВУ овский,е оительный тво СССР 1974. 22,(54)(57) СПОСОБ фОРМОВАНИЯ КОЛЕЦ ИЗПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА, включающий засыпку порошка между формой и роликом и его уплотнениепутем накатки при вращении формы вокруг своей оси и перемещении роликаот оси вращения формы, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью повы - величина п ка,- коэффицйен теЪнологич формуемо го равный 0,2 ремещения зависящий оских свойствматериала и0,7. ОЛИСАНИ К АВТОРСКОМУ(5) В 22 Р 3/02; В 22 Р 5 00 шения производительности процесса и улучшения качества колец за счет равномерного уплотнения материала, перемещение ролика осуществляют с пе ременной скоростью при приложении постоянного усилия в направлении перемещения, причем изменение скорости перемещения ролика Чр осуществляют по формуле-ргде Чрнначальная скорость ролика;1 н - номинальная величина перемещения ролика1, . 1161Изобретение относится к порошко-,вой металлургии, в частности к спо-собу уплотнения порошковых материалов, и может быть использовано приизготовлении колец, втулок и другихизделий подобной формы,Цель изобретения - повышениепроизводительности процесса и улучшениекачества кольца за счет равномерногоуплотнения материала. 10Во время перемещения ролика к нему прикладывают постоянное усилие внаправлении его движения, это позволяет в сочетании с предложенной за.висимостью изменения скорости перемещения ролика получить новое свойство, а именно: равномерное распределение плотности порошкового, материала по всему объему кольца и, следовательно, улучшение его качества. Это обеспечивается,тем, что по мере уплотнения формуемого материала увеличивают удельное давление ролика на него. 25В начальный период, когда плотность формуемого материала мала,обеспечивают большую скорость перемещения.ролика, При этом площадь контакта между роликом и материалом большая, уплотнение происходит быстро, практически все частицы формуемого материала перемещаются в радиальном направлении.По мере увеличения плотности ма 35 териала .его сопротивление уплотнению возрастает, но за счет снижения скорости перемещения ролика площадь контакта ролика с материалом уменьшается а усилие приложенное к роУ У 40 лику, поддерживается постоянным, то удельное давление на формуемый материал тоже увеличивается, и происходит дальнейшее уплотнение материала за счет радиального перемещения его частиц, т,е. обеспеЧивается равномерное уплотнение по всему периметру кольца. Учитывая, что с уменьшением значения.коэффициента производительность 50 формования колец увеличивается, а равномерность распределения плотности ухудшается, оптимальные значения коэффициента и, .удовлетворяющие условиФям производительности и качества, определенные для порошковых материалов на основежелеза, находятся в пределах 0,2-0,7 (см.таблицу). 244 гТаким образом, для различных значений диаметра ролика РР подбирают соответствующее значение начальной скорости перемещения ролика Ч , а в процессе формования колец изменяют ее по зависимости Ьрн ЬР 11Ч=Ч ( -- : - ).Р Р"рнПример осуществления способа формования кольца из порошка железа,Фракционный состав железного по 1рошка: - 0;1 + 0,063 мм - 20 Е,- 0,063 + 0,032 мм - 703, менее0,05 мм - остальное. В качестве пластификатора используют стеарат цинкав количестве 0,5 мас.2. Насыпная плотность порошкового материала "и==2,8 г/см. Наружный и внутреннийдиаметры кольца равны соответственно150 и 140 мм, высота кольца - 8 мм.Диаметр ролика равен 124 мм (определили из условий уплотнения порошкового материала до заданной плотностигн =6,8 г/см), Номинальная величина перемещения ролика. в процессе формования кольца ЬРн=8 мм,Ролик устанавливают концентричнов форму, пространство между роликоми формой заполняют порошком. Включают привод вращения формы и приводперемещения ролика от оси вращенияформы. Частота вращения формы равна100 об/мин. В качестве привода перемещения ролика используют гидроцилиндр, обеспечивающий постоянное усилие на ролик, равное 5 тс, направ-,ленное вдоль оси его перемешения. Начальная скорость перемещения роликаЧ =1 мм/с. Скорость перемещения ролика регулируют дросселем в цепи гидроцилиндра по зависимости Ьрн -Ьр 0,5 Ьр 0,5Р Рн Ь 8Ч =Ч (- - ) = (1- - ) . ми/срнПри достижении величины перемещения ролика Ь= 8 мм привод перемещения ролика отключают, возвращают ролик в исходное положение, отключают привод вращения формы и извлекаюткольцо,Время перемещения ролика на величину Ьр =8 мм при формовании кольца составило приблизительно 16 с.Для измерения плотности отдельных участков сформованного кольца его разрезали на 24 равные части, Максимальный разброс плотности отдельных образцов составил от номинальной. ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5=6, 9 г/смз, у . =6, 7 г/см ), что находится в пределах погрешности определения плотности.Для сравнения формовали кольцо в той же форме по известному способу, изменяя при. этом усилие, приложенное к ролику так, чтобы скорость его перемещения была .постоянной и равной 0,4 и 0,2 мм/с.В первом случае (Ч =0,4 мм/с) время перемещения ролика на величину Ь=8 мм составило 20 с. В результате измерения плотности отдельных 161244 4частей кольца по вышеизложенной методике получены данные, свидетельствующие о значительном разбросе плотности отдельных частей кольца, составляющей (+1,5)-(-8,5)% от номинальной ., =6,9 г/см,, =6,2 г/смз ) Во втором случае (Ч =0,2 мм/с)разброс плотности отдельных частей 1 О кольца уменьшился до значений ф 2 Х отноминальной, но при этом значительноснизилась производительность формования, т.к. время перемещения роликана величину Ь=8 мм составило 40 с.