Способ изготовления из порошковых материалов изделий сложной формы и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72)С Г Р 36Г.А. Дреенко и Г Велико (71) "Рос (53) (56) кл,Т ака изг с Ю ью увеличения вых ода годнои проы с коническиямн, ебрещенныенными насечсков в 1, 1-1,4 снакатника. дукции, дис ми рабочими ми к накати выполн ВЫХИ УС(57)рошк поверхнос ку и снаб диаметр д ет диамет кои, причем раза превыш ДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ Производственное объединение сельмаш" им. Ю.В.Андропова 621.762.8(088.8)Патент Японии Р 53 - 1911, ЗА 20, 1978.повой технологический процесс ки, валки и оборудование для овления звездочек цепных пере- РТМ 105-0-045-77 Ростов-на-Дону: о.НИИТМ, 1978.СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗ ПОРОВ 1 КОМАТЕРИАЛОВ ИЗДЕЛИЙ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ РОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.1. Способ изготовления из повых материалов изделий сложной формы, включающий получение исходной заготовки, ее нагрев и накатку бокового профиля, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью увеличения вы хода годной продукции, заготовку перед накаткой подвергают обжатию с одновременным сдвигом ее поверхностного слоя.2; Устройство для осуществления способа по п. 1, включающее узел крепления заготовки, накатники, рабочая поверхность которых соответствует профилю получаемого изделия, и диски, закрепленные на накатниках, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,Изобретение относится к областипорошковой металлургии, в частностик изготовлению изделий сложной формыиз металлического порошка.Целью изобретенйя является увеличение выхода годной продукции.На Фиг. 1 показана схема устройства в момент начала процесса; на фиг. 2- то же в фмомен окончания процЕсса; на фиг. Д - то же, вид 10 сверху.., ВУстройство для изготовления изделий сложной Формы содержит узел 1 крепления заготовки, накатники 2,рабочая поверхность которых повторяет 15 профиль готового изделия, диски 3, жестко закрепленные на торцах каждо- го из накатников 3, причем рабочая поверхность дисков 3 выполнена конической и снабжена мелкой насечкой. 20 Внешний диаметр дисков 3 в 1,1-1,4 раза превышает диаметр накатника 2 (привод вращения накатников 2 и заготовки не показан).25Предложенный способ осуществляется следующим образом. Из порошка формуют заготовку с пористостью д 17 7., а затем спекаюто ее в защитной среде при 1000-1100 С в течение 4 - 7 ч, после чего графитизируют. Спеченную заготовку нагревают в индукторе ТВЧ до 1000 С и устанавливают в узел 1 крепления, затем приводят во вращение накатники 2 35 с дисками 3 и узел 1 крепления и начинают перемещать накатники 2 навстречу один другому. При этом скорость вращения 7 1 дисков 3 выбирают таки. образом, чтобы она превышала линей ную скорость 7 периферийной зоны заготовки, например, в 1,3-1,6 раза. При соприкосновении конических поверхностей дисков 3 с поверхностью заготовки происходит смещение кон тактирующих с дисками микрообъемов материала усилием обжатия, при этом интенсивность смещения увеличивается в виду наличия мелкой насечки на рабочей поверхности дисков 3. Зкспе риментально установлено, что при соотношении диаметра дисков 3 и максимального диаметра накатников 2, равном 1, 1-1,4, достигается оптимальный режим перемещения частиц материа"55 ла, что выражается в уплотнении периФерийной зоны заготовки и возникновении текстурированной структуры. При контактировании накатников 2с заготовкой на боковой поверхностипоследней Формируется рельеф, определяемый конфигурацией накатников 2,и происходит дальнейшее уплотнениедеформируемой зоны. Б связи с тем,что периферийная зона заготовки уплотнена и имеет текстурированнуюструктуру, значительно улучшающуюусловия сваривания микрообъемов металла, при Формировании профиляпрактически любой конфигурациитрещины не возникают, т.е, создаются наиболее благоприятные условияформирования профиля порошкового изделия.После этого накатники 2 с дисками 3 отводят в исходное положение.Готовое изделие снимают с узла 1крепления и извлекают из рабочей зоны устройства.П р и м е р. Изготовление звездочки цепной передачи 54 в 44 1 комбайна СК"Нива"Деталь 54 в 441 имеет следующиеразмеры и характеристики материала.Число зубьев Х = 15.Шаг 19,05 мм.Диаметр окружности впадин0 = 79,56 мм,Диаметр делительной окружностид, = 91,62 мм,Ширина внутренней пластиныЬ = 18,2 мм.Профиль зуба по ГОСТ 591 - 69,Размеры и отклонения - ОН 13-219-59,Материалы ЖГр 1,5 (где железногопорошка ПЖЧМЗ ГОСТ 9849-74-98,5 7графита карандашного ГКГОСТ4404-73-1,5 7).Остаточная пористость венцаП 3 Е.Остаточная пористость средней части детали П = 17 - 20 Е.Пористость спеченной заготовкиП = 17 - 20 З,1Заготовку (6 104 мм) формуют напрессе-автомате К 8130 из порошкаЖГр 1,5) с пористостью 17 - 20,Затем ее спекают в среде эндогаза сдобавлением метана примерно при1090 С в течение 5,5 ч и покрываютслоем коллоидного графита толщиной 1012 мкм, который играет роль смазки.После этого спеченную заготовку нагревают в индукторе ТВЧ до 1000 С иустанавливают в узел крепления предложенной установки. Затем приводятВН Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 во врашецие цакатцики 2 (профиль цоГОСТ 591-69) с дисками 3, диаметр которых равен 310-1, Диаметр накатника(в экспериментальном выполнении) составляет 258-0,1. Таким образом, соотношение диаметров дисков и накатникаравно 1,2, Линейную скорость вращения 7, дисков 3 устанавливают равной 1,4 м/с, а линейную скорость периферийной зоны заготовки (путемпридания вращения узлу крепления)Ч - 0,95 - 1,1 м/с, При соприкосновении насеченных конических поверхностей дисков 3 с поверхностью заготовки производится смещение контактирующих с дисками микрообъемов материала усилием обжатия. Смещение увеличивается ввиду наличия насечек нарабочей поверхности дисков 3. Затемнакатники 2 подводят к заготовке и 20осуществляют формирование рельефа(ГОСТ 391-69) на боковой поверхности 7 4заготовки. В сь проц.сс формо 1 змсцеция производят н тсчецце 25-35 с.После этого готовую деталь 54-44192 подвергают рекристаллизационцому отжигу при - 650 ф в течение 15 мин и закалке в воде.Выход годной продукции (деталей без наличия сети мелких трещин на поверхности) составляет 97,1-97,6 7 (при изготовлении аналогичных деталей известным способом выход годной продукции не превышает 90,6 7).Таким образом, описанное техническое решение позволяет расширить номенклатуру изготавливаемых порошковых деталей (главным образом, крупномодульных зубчатых колес и подобных изделий)При этом достигается значительное повышение выхода годной продукции за счет исключения трещин и неравномерной или низкой плотности на формуемой части изделия