Способ изготовления прутков и профилей из металлической стружки и устройство для его осуществления

,ЯО 50 4 В 22 Р 3/02, 3/ В 21 3 13/02, 5 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУа- аетельство СССР1 1 5/00, 1975. ив. / ГОСУДАРСТНЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(21) 3883521/22-02 (22) 12.02.85 (46) 30.07,86. Бюл. У 28 (71) Завод-втуз при Московском автомобильном заводе им. И,А. Лих чева и Московский автомобильный з вод им. И.А. Лихачева (72) О.А. Ганаго, Н.А. Шестаков, Ю.И. Попов, А.П. Холодный, Ю.Н. Сергеев, В.Н. Тимофеев, А.В. Симаков и В.К. Седунов (53) 621.762.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР У 461780, кл. В 21 3 13/02, 1972.Эочег В.1. ЧесЬапхса Кесопвй- гпйьоп оГ гааге МаСег 1 аГв. - Роюйег Мег. 1 пвг, 1977, Чо 3, 9, У 4, р. 190-193,Авторское свидУ 541877, кл. В 2(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРУТКОВИ ПРОФИЛЕЙ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУЖКИИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) 1. Способ изготовления пруткови профилей из металлической стружки, включающий очистку стружки, еебрикетирование, нагрев заготовкии прессование, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышениякачества иэделий и расширения технологических возможностей, послеочистки стружку отжигают, брикетирование проводят до плотности70-963, а прессование осуществляютс истечением заготовки в направлении, перпендикулярном оси прессования, с одновременным противодавлением и экструзией вытяжкой 14-30,1247160 2, Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменьшения отходов, брикетирование проводят с поочередным взаимно перпендикулярным двухосным приложением усилий,.соответствующих пределу текучести материала стружки.3. Устройство для изготовления прутков и профилей из металлической стружки, содержащее контейнер с выполненными в нем двумя сообщающимися рабочим и выходным каналами одинакового сечения, расположенными перпендикулярно один другому, и узел нагружения, о т л и ч а ю щ е Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению компактных изделий из металлической стружки при помощи го-. рячей деформации.Цель изобретения - повышение ка" чества изделий, расширение технологических возможностей, уменьшение отходов и удаление пресс-остатка.Сущность способа заключается в том, что стружку очищают, отжигают, брикетируют с плотностью не менее 707., нагревают до верхней границы интервала ковочных температур, затем прессуют сдвигом с гидростатическим подпором, роль которого выполняет матрица, имеющая форму,соответствующую форме получаемого профиля, и обеспечивающая опреде" ленную для данного материала минимальную вытяжку 3 щ, причем .брикетирование проводят путем двухосного двустороннего приложения усилий таким образом, что усилие, прилагаемое в первом направлении, достигает порогового значения, а после этого прикладывают усилие такой же величины во втором направлении.Брикетирование с плотностью ниже 703 приводит к разрушению брикетов при последующих транспортировках к нагревательным и деформирующим устройствам; вытяжка меньше 14 обусловливает создание напряжений всестое с я тем, что, с целью повышения качества изделий и расширения технологических возможностей, оно дополнительно содержит матрицу с оч-. ком, установленную в выходном канале на расстоянии О,б,7 диаметра 1канала от оси прессования,4. Устройство по п.3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью удаления пресс-остатка, оно дополнительно содержит клиновой запор рабочего канала контейнера, установленный с воэможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оси прессования.Ф роннего сжатия в процессе прессования сдвигом, недостаточных для пластической сварки фрагментов стружки.Прессование сдвигом с гидроста тическим подпором (противодавлением), роль которого выполняет матрица, имеющая форму очка, соответствующую форме получаемого профиля,и создающая определенную для данногоматериала минимальную вытяжку, обеспечивает дробление и перераспределение окислов и примесей на поверхности фрагментов стружки, противодавление обеспечивает физическийконтакт по образовавшимися в процессе деформации сдвигом ювенильнымповерхностям и в результате пластическую сварку фрагментов стружки,вытяжка 1 цц обеспечивает минималь ный уровень напряжений всестороннего сжатия, при котором происходиткачественная пластическая сваркафрагментов стружки при деформациисдвигомНа фиг.1 показана схема брикетирования стружки с одноосным двусторонним приложением усилий; нафиг.2 - схема брикетирования стружки с двусторонним двуосным прнложе кием усилий; на фиг. 3 - устройстводля изготовления прутков и профилей из металлической стружки,Интенсивное повышение плотностипри двустороннем поочередном прило1247160 4редным приложением усилий, при этомплотность брикетов составляла 85 .Затем брикеты прессовали под давлением Р, = 4 т/см, извлекали изштампа, поворачивали вокруг оси нао90 , снова укладывали в штамп иподвергали вторичному прессованиюпод тем же давлением. В результатеполучали брикеты с плотностью 9510 97 .Всего было изготовлено по 50 брикетов из стружки каждого сплава. Брикетирование стружки сплавовД 16 и ЛС 59-1 производили в штампе для одноосного двустороннего приложения усилий (фиг.1), причем уси лие прикладывали перпендикулярно длинной оси брикета. Размеры полученных брикетов 29 к 29 х 160 мм при давлении 5,5 т/см . Плотность брикетов из сплава Д 16 составляла в 5 среднем 86 , а из сплава ЛС 59-1 78. Стружку сплава АЛбрикетировали по схеме с двусторонним поочежении усилий связано с тем, что устойчивые и прочные арочные структуры, образовавшиеся в конце первой стадии уплотнения при достижении усилия в первом направлении порогового значения Р (фиг.2), являются прочными и устойчивыми по отношению только к тем нагрузкам, под воздействием которых они образовались. Если после первого этапа возможности уплотнения за счет взаимного перемещения фрагментов стружки исчер(паны,на второй стадии под воздействием усилия, направленного перпендикулярно первому, уплотнение происходит за счет взаимного проскальзывания. При такой схеме брикетирования удается достигать плотности брикетов до 94-98 при давлениях 3-5 т/см . Брикеты из стружки с такой плотностью при одноосном приложении усилий получить не удается изза ограничений по .прочности пуансона.П р и м е р, Способ осуществляли с использованием стружки сплавов АЛ, Д 16, ЛС 59-1. Стружку сплавов АЛочистке не подвергали, так как головки блока цилиндров автомобиля ЗИЛ, которые отливаются из сплава А 3-4, обрабатываются без применения смазочно-охлаждающих жидкостей. Стружку сплава ЛС 59-1 промывали в растворе следующего состава: ИаОН(20-40 г на 1 л воды) + НаСО, (20- 40 г на 1 л воды). Температура растовора 80-90 С. После промывки в этом растворе стружку указанного сплава промывали в горячей воде при 80 о90 С. Стружку сплава Д 16 промывали в растворе "Фреон". Отжиг стружки производили в печи проходного типа: сплава Д 16 - при 400 С в течение 70 мин,.а сплава ЛС 59-1 при 700 С в течение 30 мин. С-жиг. сплава АЛне производили. Далее в камерной печи произвоили нагрев брикетов: из сплаваАЛ- до 480-500 С, из сплава Д 16 -до 470-480 С, а иэ сплава ДС 59-1до 730-750 С. Прессование сдвигомс гидростатическим подпором осуществляли в устройстве (штампе), показанном на фиг.3. Штамп устанавливался на гидравлический пресс усилием 160 тс и скоростью рабочегохода ползуна 12,5 мм/с.Штамп состоит из контейнерав котором выполнены рабочий канал 2и выходной канал 3 с размерами поперечного сечения 30 х 30 мм. В выходной канал 3 вставлена сменнаяматрица 4 с очком для обеспечения 30гидростатического противодавленияВ штампе выполнено восемь отверстий5, в которые устанавливаются тэныдля электрического подогрева штампаперед работой до 400-450 С. Штампсодержит также кличовой запор 6, ко торый после каждого рабочего ходаползуна выводится из штампа для того, чтобы дальнейшим ходом пуансонаудалить пресс-остаток. После установки клинового запора на место 40 загружается заготовка и осуществляется ее прессование. Для установкисменных матриц 4 предусмотрен вертикальный разъем штампа. Штамп уста"навливается на плите 7, которая кре пится к. столу пресса.Для установления величины 3 щ =14-30, при которой достигаетсядостаточный уровень гидростатического сжатия в зоне сдвиговых деформаций для качественной пластическойсварки, испольэовали матрицы с диаметрами очка 9, 8, 7, 6 мм. Указанным диаметром очка матрицы соответствуют вытяжки 1 = 14,15; 17,9;23,4, 31,8.Минимальная вытяжка, при которойпруток, изготовленный из стружки,отвечал требованиям ГОСТ, составила:1247160 для сплава АЛ- 3= 14, длясплава Д 16 - ,= 18, для сплаваЛС 59-1 - 1(ьцд= 23Механические свойства прутков, полученных из стружки ВытяжСплав Циаметр Механические свойства прутков,получае- изготовленных по способумого прутка,мм предлагаемому известному,кг/мм ,Х и Ю 11,46 14,15 АЛ 16 16 0 16 14,15 2 8 17,23,4 23,41 ЛС-1 78 8 1,8 25,5 Ст.20 ив. фие. 8Составитель Т. ШевелеваА. Огар Техред И.Попович Корректо едак рохман 54/13 57рственн обретен1 Ж,Зака, Подписное комитета ССи открытий шская наб., д. Производств о-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4 Исходнаяотносительная плотность брикета(Рракт Ртеорх 100% Тираж 7 ВНИИПИ Госуда по делам из 13035, Москва, Свойства прутков, полученныхпредлагаемым и известным способами,представлены в таблице.