Пресс-форма для гидростатического прессования изделий из порошковых материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 696143 А Ж 22 Г 3/04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЭОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТИЯМ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЧЕ- ОК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР М 1419809, кл. В 22 Р 3/04, 1987.Авторское свидетельство СССР М 961859, кл, В 22 Р 3/04, 1981.(54) ПРЕСС-ФОРМА ДЛЯ ГИДРОСТАТИСКОГО ПРЕССОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к порошковойметаллургии. Цель изобретения - повышение точности геометрических размеров изделий. Перфорированнуюматрицу 1 с эластичным чехлом 2 заполняют материалом и виброуплотняют. Затем устанавливают эластичнуюоболочку 3 и перфорированную крышку 4 с помощью фланцев 9 и 10 герметично закрепляют их на фланцах чехла и матрицы. После помещения данной пресс-формы в гидростат по мере нарастания давления стенка эластичной оболочки 3, выполненная с внутренней 7 и внешней 8 проточкам, сначала удерживается на оправке 5 перфорированным конусом 6, а Затем начинает раскрываться, образуя угол в поперечном сечении проточки 8, Последующее увеличение данного угла в результате усадки материала по высоте соп ровождается сближением основания внешней проточки и стенки чехла, что приводит в конечном счете к соскальзыванию стенки оболочки 3 с конуса 6 и к образованию углового соединения эластичных элементов 2 и 3, устраняющего отрицательное влияние их растягивающих напряжений на форму заготовки, в результате чего значительно уменьшается отклоФк нение по диаметру между верхом и низом заготовки, а также повышается качество ее торцовой поверхности. 1 ил., 1 табл,ваайизобретение относится к горошковой металлургии, в частности к пресс. формам для гидростатического прессования крупногабаритных изделий из порошковых материалов, 5Целью изобретения является повышение точности геометрических размеров изделий.На чертеже представлена пресс-форма для гидростатического прессования порош ковых материалов перед началом прессования (слева) и в его процессе (справа), общий вид в разрезе.Пресс-форма состоит из перфорированной матрицы 1, эластичного чехла 2, эла стичной оболочки 3 и перфорированной ге рметизирующей кры ш ки 4. П ри этом крышка 4 в нижней части выполнена в виде оправки 5, которая, в свою очередь, снабжена перфорированным конусом 6, Эластич ная оболочка 3 снабжена внутренней 7 и внешней 8 проточками и скреплена по фланцу 9 с фланцем 10 герметизирующей крышки 4, причем глубина проточек определяется из выражения 25:= Л 1+ 0,6 Л 2,где- глубина проточек, мм;Л 1 - радиальная усадка прессуемого 30материала, мм;Л 2 - усадка прессуемого материала повысоте, мм.(Это соответствует тому, что отношениеглубины проточек к радиусу наружной поверхности оправки герметизирующейкрышки составляет 0,4-2,0).Пресс-форма работает следующим образом,Перфорированную матрицу 1 с расположенным в ней эластичным чехлом 2 заполняют материалом и виброуплотняют навибростенде (не показано). Затем на нееустанавливают эластичную оболочку 3 иперфорированную герметизирующую 45крышку 4, которые скреплены между собойи с матрицей 1 по фланцам 9 и 10, Послеэтого пресс-форму помещают в гидростатдля проведения процесса гидростатического прессования. 508 начальный момент прессования, помере нарастания давления стенка эластичной оболочки 3, удерживается на оправке 5конусом 6, раскрывается (распрямляется),образуя угол в поперечном сечении внешней проточки 8, По мере увеличения этогоугла в негопостепенно втягивается стенкаэластичного чехла 2. Госледующее увеличение угла в результате усадки материала по высоте сопровождается сближением основания внешней проточки 8 и стенки эластичного чехла 2 и постепенным соскальзыванием стенки эластичной оболочки 3 с конуса 6, 8 результате образуется угловое соединение эластичных элементов 2 и 3, устраняющее отрицательное влияние их растягивающих напряжений на форму заготовки, При снижении давления прессования стенка эластичной оболочки 3 и стенка эластичного чехла 2 возвращаются в исходное положение.Выполнение глубины проточек в указанном диапазоне (0,4 - 2,0) повышает точность геометрических размеров прессуемой заготовки за счет уменьшения отклонения ее размеров по верхнему и нижнему диаметрам и выравнивания торцовой поверхности,Нарушение данного соотношения в меньшую сторону не дает положительного результата, так как сохраняет конусность. Происходит это в результате того, что величина радиального перемещения стенки эластичного чехла в направлении оси пресс-формы при прессовании больше глубины наружной кольцевой проточки эластичной оболочки. аким образом углового соединения стенки эластичной оболочки и стенки эластичного чехла не происходит, При этом торцовая поверхность заготовки получается вогнутой.При выполнении эластичной оболочки с большей глубиной проточки эластичной оболочки и малым радиусом наружной боковой поверхности оправки герметизирующей крышки, т. е, при превышении данного соотношения происходит гофрирование торцовой поверхности заготовки, что связано, в свою очередь, с гофрированием материала эластичной оболочки при образовании ею углового соединения со стенкой эластичного чехла.П р и м е р, Необходимо получить заготовку 0 320 х 880 мм с отклонением размеров по диаметру не более 2;ь и равной оторцовой поверхностью,Берут 100 кг коксо-пековой композиции размером частиц до 90 мкм, засыпают в пресс-форму с внутренним диаметром 370 мм, высотой 1000 мм, виброуплотняют, закрывают эластичной оболочкой с наружным диаметром 370 мм, помещают пресс-форму в гидростат, где при давлении 100 МПа прессуют, Затем пресс-форму извлекают из гидростата, вынимают заготовку и определяют отклонение пс диаметру.Сравнительные характеристики прессованных заготовок представлены в таблице,Таким образомснабжение стенки эластичной оболочки внешней и внутренней1696143 П р и м е ч а н и е, Во всех случаях толщина эластичного материала между основанием дном) наружной кольцеовой проточки и внутренней боковой поверхностью стенки эластичной оболочки в исходном сжатом состоянии равно 10 мм,Составитель А,НаймушинТехред М.Моргентал Корректор М. Кучеря вая Редактор Н.Рогулич Заказ 4260 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 проточками приводит при прессовании к образованию углового соединения стенки эасичного чехла и сенки эластичной оболочки. При этом устраняется отрицательное влияние растягивающих напряжений, воз никающих в стенке эластичного чехла и стенке эластичной оболочки, на форму заготовки. Наличие же в конструкции крышки оп равки и конуса позволяет обеспечить равномерную ширину наружной кольцевой проточки эластичной оболочки до начала создания давления, а при прессовании - образование равномерного углового соеди нения стенок эластичной оболочки и чехла,что также ведет к повышению качества торцовой поверхности получаемых изделий,Формула изобретения Пресс-форма для гидростатического прессования изделий из порошковых материалов, содержащая перфорированную матрицу, эластичный чехол, эластичную оболочку и герметизирующую крышку, о тл и ч а.ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности геометрических размеров изделий, эластичная оболочка выполнена с внешней и внутренней проточками, а герметизирующая крышка в центральной части выполнена в виде оправки с расположенным в ее нижней части и соосно с ней перфорированным конусом.