Устройство для холодного прессования изделий типа втулка

(56) Джонс В,Д. Прессование и спекание, - М.: Мир, 1965, с. 112-113.Авторское свидетельство. СССР В 1344513, кл. В 22 Р 3/02, 1986,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХОЛОДНОГО ПРЕССОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ТИПА ВТУЛКА(57) Изобретение относится к порошковой металлургии в частности к холодному изостатическому прессованию сухим методом.Целью изобретения является повышениекачества и размерной точности иэделий И ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ВТОРСНОМУ Сви 2При опускании пуансона 10 полиуретано вая втулка 12 перекрывает полость полиуретановой формы 4,.выполненной с герметичной полостью 5, заполненной жидкостью. На концах рабочей поверхности полиуретановой формы выполнены конические участки 9 с углом конус- ности 7-10 и высотой, в два раза меньшей величины хода пуансона при деформировании. При дальнейшем ходе пуансона происходит прессование металлического порошка 13 в условиях трехосного неравномерного сжатия. За счет сил трения контейнер 1 перемещается вниз, в результате чего форма 4 симметрично деформируется, Устройство позволяет избежать возникновение поперечных трещин на боковой поверхнос ти изделий и повысить их размерную точность 1 ил 1 табл,Изобретение относится к порошковой металлургии в частности к устройст-вам для холодного изостатического прессования сухим методом.Целью изобретения является повьшение качества и размерной точности изделий,На чертеже изображено устройство,разрез.Устройство состоит из контейнера 1высокого давления, установленного своэможностью осевого перемещения наупругих элементах 2, и выталкивателя3. В рабочем отверстии контейнераысокого давления установлена полиуретановая форма 4 с герметичной полостью 5, заполненной жидкостью, Полиуретановая форма расположена наметаллической шайбе 6 на которой закреплен металлический формообразую"щий стержень 7, Рабочая поверхностьполиуретановой формы выполнена в виде цилиндрической поверхности 8 и 25имеет с двух сторон конические участки 9. Пуансон 10 имеет по периметрувыступающую часть 11 и снабжен полиуретановой втулкой 12, форма заполнена металлическим порошком,Устройство работает следующим образом.Пуансон 10 опускается:вниз, приэтом полиуретановая втулк,а 12 перекрывает полость формообразующей части полиуретановой формы 4, а выступающая часть 11 начинает давить на периферийную поверхность формы, в результате чего эа счет упругой деформации полиуретана происходит заполнение торцовой полости пуансона 10. Вэтот момент напряженное состояние фор.мы 4 характеризуется наличием сжимающих напряжений на наружной поверхности и растягивающих на внутренней, Та45кое напряженное состояние исключаетпотерю устойчивости формообразующейчасти формы 4 и повышает размернуюи геометрическую точность наружноиповерхности прессовки, При дальнейшем перемещении пуансона 10 проис 50ходит выравнивание напряжений по всему объему формы 4, которая передаетрадиальное усилие сжатия на прессуемое изделие Вследствие одновременного. воздействия радиального усилия55со стороны формы 4 и осевого усилиясо стороны пуансона 1 О происходитпрессование металлического порошка в условиях трехосного неравномерного сжатия, За счет сил трения контейнер перемещается вниз, в результате форма 4 приобретает осевую деформацию сжатия, распределенную симметрично. Втулка 12, взаимодействуя одновременно с пуансоном 1 О и формой 4, выравнивает осевое и радиальное давления на прессуемое изделие.При обратном ходе пуансона 10 форма 4 упруго восстанавливает первоначальные размеры. Коническая поверхность 9 перемещается в осевом направлении относительно соответствующей поверхности прессовки, в которой не возникает растягивающих напряжений, Высота конического участка 9 выбирается, исходя иэ величины осевого сжатия полиуретановой формы. Оптимальное значение высоты конического участка, исходя из получения качественных деталей с максимальной размерной точностью, определяется из выраженияЬ = Б/2где Б - ход деформирования.Угол наклона образующей конической поверхности к образующей цилиндричесОкой поверхности равен,3=7-10Уменьшение высоты Ъ и угла й приводит к возрастанию сил грения между отпрессованкым изделием и полиурета" новой формой, что ведет к образованию трещин, Увеличение высоты и угла конусности больше рекомендуемых величин приводит к значительному отклонению от цилиндрической наружной поверхности изделия, что снижает размерную точность.Предлагаемое устройство позволяет избежать возникновения поперечных трещин на боковой поверхности и повысить размерную точность прессованных изделий,П р и м е р, Для осуществления процесса холодного иэостатического прессования йроводят прессование втулки с наружным диаметром 70 мм, внутренним 40 мм и высотой 200 мм иэ порошка на гидравлическом прессе, Полиуретановую форму с наружным диаметром 120 мм заполняют порошком с ис. пользованием виброзасыпки, затем ус" танавливают в контейнер высокого давления и прессуют с давлением 400- 500 МПа, Ход деформирования равен 20 мм, высота конического участкаУстройство дляхолодного изостатического Отклонение Угол коРазно- Качество нусности Ы,град плотразмерапоперечного сечения, мм поверхности ность,г/смз прессования Предлагаемое 3 1,4 0,1 Образование трещинТо жеБез трещин 010,10,10,10 1О, Образованиетрещин 1,0 07 0,7 0,7 1 4 1 6 1,5 2 3 4 5 6 7 Известное 6 7 8,5 10 11 15 0 Составитель В,Ермаченков Редактор И.Дербак Техред .М.Ходанич Корректор О,ЦиплеЗаказ 11 Тираж 633 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 5 15338 И=10 мм, угол конусности варьирует в пределах М =3-15.Холодное изостатическое прессование проводят с помощью известного и предлагаемого устройства. Полученные результаты приведены в таблице. Иэ результатов, приведенных в таблице, следует, что оптимальный уголконусности лежит в пределах 7-10Это обеспечивает получение деталейбез трещин с минимальным отклонением размера поперечного сечения,При К ( 7 образуются трещины, а при110 снижается размерная точность,Экономический эффект от использования предлагаемого устройства дляхолодного прессования обеспечиваетсяза счет экономии от уменьшения процента брака по трещинам, а также засчет повыпения размерной точности иэ,делий типа втулка,38 6 Формула изобретения Устройство для холодного прессования изделий типа втулка, содержащее пуансон, стержень и контейнер высокого давления с установленной в нем полиуретановой формой, в теле которой вдоль формообразующего участка размещена герметичная полость с жиц". костью, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества и раэ мерной точности изделий, на концах рабочей поверхности полиуретановой формы выполнены конические участки.о,с углом конусности 7-10 и высотой, в два раза меньшей величины хода пуансона при деформировании, на рабочем торце пуансона установлена полиуретановая втулка, а контейнер высокого давления установлен с возможностью осевого перемещения относительно полиуретановой формы и стержня.