Способ изготовления зубчатых изделий из порошков

(9 5)ю В 22 Е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОВЛЕНИЯ ЗУБЧАТЫХШОКОВ(54) СПОСОБ ИЗ ИЗДЕЛИЙ ИЗ П АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) И. М. Исмагилов и А. Ю, Репкин (56) Порошковая металлургия материалов специального назначения. Под ред. Дж. Барка, М.: Металлургия, 1977, с. 346.Радомысельский Н, Д, Производство промышленных деталей в легкой промышленности, Киев: Техника, 1982, с. 121.(57) Сущность изобретения поясняется следующим, Из подготовленной шихты прессуют заготовку храпового колеса плотностью 80-85% с шириной зуба, равной 0,75-0,9 ширины зуба колеса, и спекают в защитной атмосфере, Заготовку 1 размещают в матрице 2 таким образом; что рабочая поверхностью А контактирует с матрицей, а задняя поверхность Б расположена с зазором. Осуществляют закрытую осадку заготовки при сближении пуансона 3 и выталкивателя 4 с односторонним тангенциальным течением материала, и подпаром поверхносги Б со стороны матрицы на заключительной стадии. 2 ил, 1 табл,Изобретение относится к порошковойметаллургии, а именно к спосообам изготовления зубчатых изделий с рабочей и заднейповерхностями зубьев.Известен способ изготовления порошковых деталей, включающий прессованиезаготовки без зубьев, спекание и последующую штамповку с оформлением зубьев,Недостатком указанного способа является высокое удельное усилие штамповкипористой заготовки и, как следствие, низкаястойкость штампового инструмента,Известен способ изготовления порошковых зубчатых деталей, принятый за прототип, включающий прессование заготовкис оформлением зубьев, спекание и повторное прессование,Заготовку прессуют с зубом,максимально приближенным к окончательной форме.После спекания заготовку размещают в матрице повторного прессования с минимальным равнормерным зазором по профилюзубьев. Повторное прессование проводят вжесткой пресс-форме по схеме двусторонней осадки. Степень деформации при этомне превышает 10 - 15 О. Увеличение степенидеформации приводит к резкому возрастанию усилия и снижению стойкости инструмента;Детали, полученные по данному способу, характеризуются низким значениемплотности в области зуба (90 - 930) и высокой разноплотностью по обьему (6-10).Плотность зуба в среднем сечении минимальна и возрастает по направлению к торцам. Недостатком рассмотренного способаявляется повышенный износ рабочей поверхности зубьев, особенно в среднем сечении,Целью изобретения является повышение износостойкости храпового колеса,Это достигается тем, что ширину зубазаготовки выбирают равной 0,75-0,9 ширины зуба колеса, а заготовку размещают сзазором между задней поверхностью зуба истенкой матрицы,На фиг. 1 изображена схема расположения заготовки в матрице на операции повторного прессования; на фиг, 2 - сечениеА-А фиг, 1.Способ включает в себя следующие операции, Из подготовленной шихты прессуютзаготовку храпового колеса плотностью 8085 ф с предварительной формой зуба, Ширина зуба заготовки равна 0,75-0,9 ширинызуба колера. Заготовку спекают в защитнойатмосфере, далее ее размещают в матрицеповторного прессования 2 таким образом,что рабочая поверхность зуба А контактирует с матрицей, а задняя поверхность Б рас 40 45 50 55 5 10 15 20 25 30 35 положена с зазором, Повторное прессование осуществляется при сближении пуансона 3 и выталкивателя 4 фиг. 2 по схеме закрытой осадки с односторнним тангенциальным течением материала. На заключительной стадии осуществляется подпор свободной задней поверхности зуба Б со стороны матрицы. Интенсивные сдвиговые деформации, возникающие в области рабочей поверхности зуба, обеспечивают повышение плотности по образующей до 2 - 2,50/.Использование предлагаемого способа позволяет достичь максимальной плотности и износостойкости в наиболее нагруженном участке детали, а именно на рабочей поверхности зуба А. По направлению к задней поверхности Б плотность несколько уменьшается на ухудшая работоспособности изделия в целом.Уменьшение ширины предварительной формы зуба приводит к возникновению растягивающих напряжений на свободной поверхности Б в процессе повторного прессования, появлению расслоений и трещин, Увеличение ширины предварительной формы зуба не обеспечивает достижения интенсивных сдвиговых деформаций в области рабочей поверхности зуба. Заготовка деформируется аналогично прототипу, при этом плотность зуба составляет 90-93 оь. При эксплуатации такого храпового колеса наблюдается повышенный износ рабочей поверхности зубьев. П р и м е р. По предлагаемому способу изготавливали храповое колесо для чесальной машины МАРШ, Максимальный диаметр храпового колеса равен 120 мм, диаметр впадин - 86 мм, средний диаметр 103 мм, Ширина зуба по диаметру впадин 22,5 мм, по среднему диаметру - 11 мм, Проводили прессование заготовки с предварительной формой зуба из железного порошка ПЖРЗ с добавлением 0,50 графита, плотностью 6,7 г/см на гидравлическом прессе, Удельное усилие прессования составляло 600 МПа. Полуфабрикаты спекали в печи НИМО при температуре 1200 С. Рекомендуемый интервал изменения ширины предварительной формы зуба составляет 0,75-0,9. Изменение ширины предварительной формы зуба проводили в диапазоне 0,7 - 1 от ширины окончательной формы зуба. После спекания заготовки размещались в матрице, как показано на фиг. 1,и осаживались. Одновременно с предлагаемым способом осуществлялось изготовление храпового колеса по способу, принятому за прототип, Проводили сравнительные испытания храпового колеса на износостойкость в промышленных условиях. При этом износостойкость колеса, изготовленного по способу принятому за прототип условно принято за единицу. Полученные результаты приведены в таблице. Экономический эффект от использования предлагаемого способа изготовления храпового колеса обеспечивается эа счет экономии от уменьшения процента брака по плотности и повышения срока эксплуатации,Относительная ширина предва ительной о мы з баФормула изобретения Способ изготовления зубчатых изделийиз порошков, преимущественно храпового колеса с рабочей и задней поверхностями 5 зубьев, включающий прессование зубчатойзаготовки, ее спекание, размещение в жесткой матрице с зазором и закрытую осадку, о т л и ч а ю щ и й с я тем. что, с целью повышения износостойкости храпового ко леса, ширину зуба заготовки выбирают равной 0,75 - 0,9 ширины зуба колеса, а заготовку размещают с зазором между задней поверхностью зуба и стенкой матрицы. Высокий износ центральной части зуба. Износостойкость аналогична прототипу Повышение износостойкости в 1,5 раза по сравнению с прототипом Появление трещин на задней поверхности зуба, брак Интенсивный износ центральной части зуба, износостойкость и инята за ед