Способ прессования изделий из порошка и устройство для его осуществления

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет -осударстенннын квинтет СССР ао делам нзобретвннй н аткрытнй. М. Жда ич, В. А. Сид ена Трудового Красного Знамени политехнический институт 1) Заявите Белорусский(54) СПОСОБ ПРЕССОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШК И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ1Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам прессования изделий из порошка и устройствам для осуществления прессования в жестких прессформах,Известен способ прессования фасонных изделий, предусматривающий пластифицирование порошка и его прессование в прессформе с жесткой матрицей. Изделия и заготовки сложной формы получают путем предварительного уплотнения порошка эластичными пуансонами и допрессовки в изоста тических условиях с передачей давления, в- частности, и в радиальном направлении. Спрессованные изделия обрабатывают механически, а связку удаляют при нагреве 1.Недостатками известного способа явля 15 ются его трудоемкость, необходимость использования мощного оборудования для изостатической допрессовки, большие усилия прессования, низкое качество поверхности, требующее механической обработки.Известно также устройство для прессова ния длинномерных изделий, содержашее жесткую матрицу, крышку, поддон, эластичный трубчатый пуансон и жесткий пуансон с коническим профилем, установленный внут ри трубчатого пуансона. Трубчатый пуансон установлен с зазором в полости матрицы и служит для передачи усилия от жесткого пуансона на порошок в радиальном направлении 2. Однако при таком конструктивном выполнении не удается обеспечить снижение усилий давления прессования, получить длинномерные изделия с качественной поверхностью, а необходимость дополнительной операции по извлечению эластичного пуансона из внутренней полости после его запрессовки жестким пуансоном усложняет процесс прессования.Известные способ и устройство являются наиболее близкими к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту.С целью повышения производительности, снижения усилия прессования и улучшения качества длинномерных изделий в предлагаемом способе до прессовку осуществляют жестким пуансоном с коническим профилем при одновременном наложении вибрацион703237 Формула изобретения 3ных колебаний с частотой 10 - 20000 Гц и амплитудой 0,005 - 0,75 мм.Устройство для реализации способа отличается от известного тем, что оно снабжено центрирующей и опорной втулками; установленными концентрично в нижней части полости матрицы и узлом для наложения вибрации, а эластичный пуансонвыполнен с"внешним диаметром, равным диаметру полости матрицы.На чертеже изображено устройство, с по "мощью-которого осуществляют предлагае- фмый способ прессования.Устройство состоит из крышки 1, жесткого пуансона 2 с коническим профилем, эластичного трубчатого пуансона 3, матрицы 4, упорной центрирующей эластичной втулки 5, опорной втулки 6; поддона 7 и узла 8 для наложения вибрации. -Способ осуществляют следующим образом.Прессуемый порошок засыпают в матрицу 4 с установленными в ней концентричнов 20в нижней части втулками 5 и 6. Предварительное уплотнение порошка осуществляютпутем передачи усилия с помощью эластичного трубчатого пуансона 3, внешний диаметр которого равен диаметру полости матрицы. Усилие на порошок от эластичного пуансона передается в вертикальном (осевом) направлении. Когда усилие, передавае- мое от эластичного пуансона, достигает определенного предела, определяемого жесткостью эластичного пуансона, производят до 30"прессовку порошка жестким пуансоном 2 с коническим профилем, и последующее давление на порошок передается в радиальном направлении.В указанном случае движению частиц Зфспособствует эффект расклинивания, и относительные сдвиги частиц противопоЛожны по направлению тем, которые"имевт- место при вертикальномпрессовании, Это обстоятельство обусловли р вает сйижение давления при прессовании в направлении, перпендикулярном к первоначальному. Одйовременно" на дан"ном этапе"прессоваНия провбдят наложение вибрационных колебаний на жесткий пуансон, что способствует уплотнению и сни 49"жает"силы трения "на жестком пуансоне.Эластичный пуансон удерживает порошок в первоначальный момент прессования, а на стадйи допрессовки пропускает за счет сжатия конический профиль жесткого пуан-,сона. После прессования изделие выпрессовывают из матрицы. При этом эластичный пуансон, находящийся в верхней части матрйцы,"легко извлекается из полости последней.Пример. Порошок железа марки ПЖ 2 М 2 ф прессуют следующим образом.Эластичным йуансоном из"йолйуретана на первом этапе уплотняют порошок в изделие 47 Х 39 мм,длиной 350 мм со средней относительно 4 плотностью 0,45 при давлении прессования 1,5 т/см. При достижении этого давления вводят в действие жесткий пуансон и проводят допрессовку с одновременным наложением вибрации 10 Гц(с с амплитудой 0,75 мм. Усилие прессования 1 т, Готовое изделие имеет размеры 47 Х 40 мм; его длина 350 мм, а относительная плотность 0,6. Способ позволяет получать длинномерйые изделия с отношением высоты к диаметру больше пяти с качественной внутренней поверхностью и небольшими силовыми затратами, так как уплотнение на первом этапе проводят до относительной плотности порядка 0,4 - 0,5, а на втором этапе осуществляют уплотнение за счет изменения поперечного размера при неизменной высоте изделия. Предварительное уплотнение порошка может быть осуществлено с помощью эластичного пуансона, выполненного из спрессовайного матерйала, а допрессовка может быть проведена жестким пуансоном с двумя коническими профилями, причем конический профиль может иметь угол конусности 1 - 20 Изобретение может быть использовано при изготовлении длинномерных изделий, например фильтров, а также при нанесении порошкового слоя на поверхность цилиндрических изделий. 1. Способ прессования изделий из порошка, включающий предварительное уплотнение последнего в пресс-форме эластичным пуансоном и допрессовку с приложением усилия в радиальном направлении, отличающийся тем, что, с цельюповышения пройзводйтельности, снижения усилия прессованйя и улучшения качества длинномерных изделий, допрессовку осуществляют жестким пуансоном с коническим профилем при, одновременном наложении вибрационных колебаний с частотой 10 - 20000 Гц и амплитудой 0,005 - 0,75 мм. 2. Устройство для осуществления способа по п, 1, содержащее матрицу, крышку, поддон, эластичный трубчатый пуансон и жесткий пуансон с коническим профилем, установленный внутри эластичного пуансона, отличающееся тем, что оно снабжено центрирующей и опорной эластичными втулками, установленными концентрично в нижней части полости матрицы,и узлом для наложения вибрации, а эластичный пуансон выполнен703237 с внешним диаметром, равным диаметру полости матрицы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 61, Патент Англии1371894, кл. В 5 А,1974.2, Авторское свидетельство СССР451498, кл. В 22 Г 3/02, 1973,Редактор Н. КорчеЗаказ 7706/10ЦНИИПпо113035, Мфилиал П П П Составитель ко Техред О. Л тираж 945 И Государственного ко делам изобретений и осква, Ж - 35, Раушск Патент, г. УжгородЛ. Га уговая митетоткрыая нул. маюноваКорректор НПодписноеСССРтийб д,4/5Проектная, 4