Способ прессования многослойных изделий из порошковых материалов с вертикальным расположением слоев

СООЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А 2 В 22 Р 7/00 В 2 ЫЙ НОМИТЕТ СССР ОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙГОСУДАРСТВ ПО ДЕЛАМ И ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН и иго с Яр(71) Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(53) 621,762.4.043(088.8) (56) 1. Радомысельский И.Д. и др, Пресс-Формы для порошковой металлургии. Киев, Техникаф, 1970,с, 14.2, Авторское свидетельство СССР Р 725813, кл.В 22 Г 3/02, 1978.3, Авторское свидетельство СССР Р 856656, кл,. В 22 Г 3/02, 1979. (54)(57) 1. СПОСОБ ПРЕССОВАНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ С ВЕРТИКАЛЬНЫМ РАСПОЛОЖ ВИЕМ СЛОЕВ, включающий засыпку в пресс форму разных по составу порош ков,. Формирование смежных по высоте,ЯО 1 026958 слоев рессование отдельными для каждо лоя пуансонами, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, повышения качества прессуеьих иэделий путем исключения искажения границ раздела и снижения усилия прессовани засыпку йорошка каждого из слоев и прессование осуществляют стадийно, причем каждую последующую стадию засыпки и прессования проводят попеременно для каждого слоя при опущенных в крайнее нижнее положение смежных пуансонах.2, Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем,что,с цельюувеличения прочности соединения слоев,фор- Я мирование смежных по высоте слоев осуществляют с расположением границ фф горизонтального раздела в каждом иэ них на разном уровне путем увеличенияС или уменьшения порции порошка на первой стадии засыпки одного из смежных слоев9 аааВИзобретение относится к областипорошковой металлургии, в частности кспособам прессования многослойных изделий иэ порошковых материалов, иможет. быть использовано в машиностро 5енин и химической промышленности.Известен способ холодного прессования многослойных изделий из параш"ковых материалов, например подшипниковскольжений; электроконтактов и другихизделий, с вертикальным или гориэон10тальным расположением слоев. Припрессовании с вертикальным расположе-,нием слоев в матрицу перед засыпкой уст анавлив ают перегородку, разделяющуюполость матрицы иа соответствующие (5для каждого слоя емкости, которую удаяют перед прессованием, что обеспечивает некоторое пе;емешивание граничных слоев и надежный контакт между"сме)кными слоями (1) ., 20Недостатком способа являютсяего узкие технологические возможности и загрязнение поверхности каждого из слоев материалом другогослоя. 25Известен способ прессования многослойных изделий, включающий дозированную засыпку порошка в полостьматрицы, нодпрессовку каждой из доз,сдвиг полученных брикетов на глубину необходимую для дозирования очередного слоя, причем подпрессовку,осуществляют с помощью сменяемых длякаждого из слоев подпрессовочныхпуансонов (2,Способ предотвращает загрязнениекаждого иэ слоев материалов нижележа"щего слоя,Недостатком способа являются узкиетехнологические воэможности (получение иэделий с горизонтальным расположением слоев),Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому эф-, фекту является способ прессования мно гослойных изделий иэ порошковых материалов с вертикальным расположением слоев, включающий засыпку в прессформу разных о составу порошков, Формирование смежных по высоте слоев и прессование отдельными для каждого слоя пуансонами 31 .Однако существующий способ не позволяет получать длинномерные иэделия. Кроме того, невозможно получать равномерную плотность по объему каждого из слоев при высоте изделий свыше 2-3 суммарных толщин слоев. В связи с тем, что окончательное прессование слоев осуществляется одним пуансоном, невозможно регулировать 60 ,плотность каждого слоя при заданном сочетании Физико-механических свойств материалов их составляющих. Для нормального хода прессования при данном способе необходимо, чтобы 65 прессуемые порошки имели примерно одинаковый насыпной вес. Разница в насыпных весах не должна превышать 10-15%. При совместном прессовании предварительно подпрессованных слоев из-за наличия полости, образующейся после удаления перегородки, происходит искажение границ раздела слоев.Цель изобретения - расширение технологических возможностей, повышение качества прессуемых изделий пу" тем исключения искажения границ раздела и снижения усилия прессования.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу прессования многослойных иэделий иэ порошковых материалов с вертикальным расположением слоев, включающему засыпку в пресс-форму разных по составу порошков, формирование смежных по высоте слоев и прессование отдельными для каждого слоя пуансонами, засыпку порошка каждого из слоев и прессование осуществляют стадийна, причем каждую следующую стадию засыпки и прессования проводят попеременно для каждого слоя при опущенных в крайнее нижнее положение смежных пуансонах.С целью увеличения прочности соединения слоев формирование смежных по высоте слоев осуществляют с расположением границ горизонтального раздела в каждом иэ них на разном уровне путем увеличения или уменьшения порции порошка на первой стадии засыпки.одного из смежных слоев.На Фиг.1 представлен этан прессования на стадии начальной засыпки порошка первого слоя; на фиг.2 прессование начальной засыпки пОрошка первого слоя; на фиг.3 - начальная засыпка порошка второго слоя; на фиг.4 - прессование начальной засыпки порошка второго слоя; на фиг.5- повторная стадия засыпки порошка первого слоя,на фиг. 6 - прессование этоа аасыпки; на фиг.7 показан элемент рифленной торцовой поверхности спрес саванной порции порошка, прилегающей к торцовой поверхности пуансона (вид сбоку); на фиг,8 - аналогичныйэлемент со ступенчатой поверхноствю; на Фиг,9 - схема взаимного расположения отдельных спрессованных порций порошка в слоях.Усилие прессования на -наружный пуансон обозначено Р .(Фиг.2), а усилие прессования на внутренний пуансон Р (фиг,4).П р и м .е р . В пресс-форму с установленным в нее стержнем-оправкой и внутренним пуансоном засыпают порошок никеля марки ПНК 1 ЛА 11 (высота загружаемого слоя 15 мм) и осуществляют прессование до плоскости 70 (6,23 г/смэ), что соответствует высоте 4 мм. Усилие прессо 1026958вания при этом составляет 372 кН.Затем удаляют внутренний пуансон, в образовавшуюся полость засыпают дозу порошка железа ПЖМ 2 (высота слоя 23 мм) и прессуют до плотности 90 (7 г/см), что соответствует высоте 8 мм. Усилие прессования составляет 1200 кН. После этого удаляют наружный пуансон при опущенном внутреннем пуансоне, засыпают дозу порошка никеля ПНКЙЛА 11. (высота слоя 10 30 мм) и осуществляют прессование до плотности 70 (: 6,23 г/см ), чтоЭсоответствует высоте 8 мм, Усилие прессования составляет 420 кН.В дальнейшем засыпку и прессоваиие 15 отдельных доз порошка осуществляют попеременно вэ внутреннем и наружном слоях в той же последовательности, Причем высота отпрессованных порций порошка в обоих слоях составляет20 8 мм при указаннь 1 х технологических параметрах. Таким образом получают изделие высотой 64 мм. При этом границы между спрессованными засыпками в наружном и внутреннем слоях25 смещены друг относительно друга на 4 мм, что увеличивает прочность изделия.Предложенный способ позволяет по лучать многослойные изделия (прутки, трубы, втулки) с осевым расположением слоев при любых соотношениях их плотностей и с равномерным рас" пределением плотности в каждом слое, возможно применение порошков с любым соотношением насыпных весов.Кроме того, предложенный способ позволяет снизить усилие прессования, а также обеспечивает более равномер ное распределение плотности по объему каждой отдельной партии и всего слоя, так как формование слоев производят прессованием отдельных порций порошка небольшой высоты,Исключение искажения границы раздела слоев достигается тем, что засыпку и прессование каждой порции порошка осуществляют при опущенных в крайнее нижнее положение смежных пуансонах.Способ может быть использован при изготовлении фильтров, катализаторов и антифрикционных втулок.