Способ прессования изделий из порошковых материалов и устройство для его осуществления

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 4513 СПУБЛИК 1)4 В 22 Е 3/О Ъ Р 1 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ег.а 11 игру,а 1 Зоигпа 1 о 1 Ровде 971, 7, У 2, р. 3-12Новый способ изгот вления деталей изостатическое дом. АВ, 1984,из порошка: холодноепрессование сухим метРг 1 пгео 1 п Бейеп.Проспект фирмы Со 1Ргеяя Буясепя КВ. 1 яоягаг 57) И и пор бретение относитсяковой металлургии,вколодному изостатич обласастност 13 Р 1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР В 451498, кл. В 22 Р 3/02, 1973.Джонс В. Формирование металлических порошков,прессование и спекание. М., 1965, с, 112-113, фиг. 46.Иеяо 1 оя 11 К.11. апд КогяеЬУ 1. Арр 1 гсагдоп о 1 Р 1 аяг 1 скей Ро 1 У 1- пу 1 СЫог 1 де ая а Мо 1 й 1 п 1 яоягаг(с; Ргеяя 1 пе Аггап 8 ешепг. - 1 пгег пагдо(54) СПОСОБ ПРЕССОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗПОРОШКОВЪХ МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВОДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ13 прессованию. Целью изобретения является улучшение качества прессуемый изделий и повышение надежности процесса.Шихту помещают в полиуретановую форму 5, которую устанавливают в полость заходного цилиндра 11, С помощью пуансона 10 продвчгают форму в формообразующий цилиндр 12. В результате указанного перемещенияпроисходит предварительное уплотнение порошка в радиальном направлении. После заполнения полиуретановой формой формообразующего цилиндра 4451312 пуансон создает в осевом направлении сжимающее давление, под действием которого в материале формы возникает напряженное состояние неравномерного сжатия, которое передается на жидкую среду 6.Таким образом обеспечивается постоянное по высоте прессуемого иэделия радиальное давление. Предложенное решение позволяет улучшить качество прессуемых изделий за счет повышения размерной точности и равноплотности прессовки. 2 с.п, ф-лы, 2 ил., 1 табл.1Изобретение относится к порошковой металлургии, в частносТи к технике холодного иэостатического прессования сухим методом, и может быть использовано при изготовлении инструмента и деталей машин.Цель изобретения - улучшение качества прессуемых изделий и повышение надежности процесса.На фиг. 1 изображено устройство для прессования изделий иэ порошковых материалов; на фиг. 2 - устройство для изготовления полиуретановой формы.Устройство для прессования изде)5 лий из порошковых материалов (фиг. 1) содержит контейнер высокого давления,включающий рабочую втулку 1,установленную в бандаже 2,на котором размещена обойма 3. В нижнеи части20 контейнера расположен выталкиватель 4. В рабочее отверстие контейнера устанавливается полиуретановая форма 5, имеющая полость, которая заполнена жидкой рабочей средой 6.В нижней части полиуретановая форма ограничена нижним уплотнением 7, в котором установлен стержень 8.форма заполнена металлическим порошком 9.30 Сверху в рабочее отверстие крнтейнера входит пуансон 10. Рабочее отверстие контейнера высокого давления выполнено в виде заходного 11 и формообразующего 12 цилиндров, сопряженных конической поверхностью 13. 35Устройство для изготовления полиуретановой формы (фиг. 2) состоит из= 0+ (Д,В + ЛР);- Н + дЬ,величина сжатия полиуретановой пресс-формы восевом направлении;наружный диаметр изделия; - формообразующий диаметрполиуретановой пресс-формы;изменение формообразующего диаметра от сжа.тия пресс-формы восевом направлении; Р - изменение формообразующего диаметра отобжатия пресс-формыв осевом направлении. 2тонкостенной втулки 14, имеющей дно15, в котором установлен формообразующий стержень 16. Во втулке размещена оболочка 17, удерживаемая в необходимом положении относительно стержня и внутренней поверхностификсаторами 18 и 19.Оболочка содержит жидкую рабочую среду 20. В собранном вие устройство заполняется компонентами 21,образующими полиуретан.П р и м е р, Для осуществления процесса холодного изостатического прессования сухим методом изготавливают полиуретановую форму (фиг. 2).Расчет размеров полиуретановой пресс-формы проводят исходя иэ следующих соотношений:Насыпной объем полцуретацовой пресс-формы определяют иэ соотношения1 . р х 3 пр5н.о .1нп где Чц - насыпной объем;ъ - объем прессовки;плотность прессовки.10,Прнасыпная плотность.Из листа полиуретана СКУ-100 толщиной 2 мм вырезают элементы оболочки 17,после чего их склеивают между собой двухкомпонентным клеем Т,15 Одновременно к оболочке приклеивают фиксаторы 18 и 19, после чего оболочку через отверстие заполняют рабочей средой, например кремнеорганической смазкой ПЭС-С, а затем отверстие заклеивают. Полученную таким образом оболочку устанавливают в устройство для изготовления полиуретановой формы (фиг, 2) и заполняют пос 25 леднее компонентами для получения полиуретана СКУПФЛ - форполимером и отвердителем диамет-Х. После отвердения полиуретана полученную форму извлекают из устройства и при необ 30 ходимости подвергают механической обработке.В качестве примера осуществления способа прессования изготавливают втулку с наружным диаметром 70 мм,внутренним диаметром 40 мм и высотой 200 мм иэ 35 шихты на основе порошкового железа ПЖ 4 М.Подготовленной шихтой металлического порошка при помощи виброэасыпки заполняют полиуретановую форму 5 (фиг, 1), которая имеет наружный диаметр 120 мм. Заполненную порошком форму 5 устанавливают в полость заходного цилиндра 11, которая имеет диаметр 121 мм,после чего перемещается вниз пуансон 10, который продвигает полиуретановую форму 5 в формообразующий цилиндр, имеющий диаметр 100 мм, В результате указанного перемещения происходит предваритель ное уплотнение порошка в радиальном направлении. После заполнения полиуретановой формой 5 формообразующего цилиндра 12 пуансон 10 создает в осевом направлении сжимающее давление 4000 кгс/см (Р). Под действием осевого давления Р в материале полиюуретановой формы возникает состоя цие неравномерного сжатия, котороепередается на жидкую среду 6.Согласно закоцу Паскаля давление, приложенное к жидкости илц газу ц статическом состоянии, распределяется равномерно во всех направлениях. Таким образом, жидкая среда при прессовании обеспечивает постоянное по высоте прессуемого иэделия радиальноедавление уплотнения. Одновременнос предлагаемым способом осуществляютхолодное иэостатическое прессованиев соответствии с известным способом.Полученные результаты приведеныв таблице. Способ холодногоиэостатическогопрессования Отклонениеразмера поперечногосечения,мм Разно -плотДавление ность,г/см. прессо- вания, кгс/ /см+ 1,5 0,1 4000 + 0,25 0,29 6000 Предлагаемый Известный Предварительное обжатие пресс-формы обеспечивает необходимое перемещение прессуемого порошка в радиальном направлении. Воздействие постоянным по величине радиальным давлением на металлический порошок обеспечивает высокую точность размеров поперечного сечения прессовки на протяжении всей его высоты. Формула изобретен ия1. Способ прессования иэделий из порошковых материалов, включающий уплотнение порошка в изостатических условиях, о т л и ч а ю щ и йс я тем,что, с целью улучшения качества прессуемых изделий и повышения надежности процесса, уплотнение осуществляют сначала путем передачи на порошок радиального давления и затем окончательно прессуют осевым усилием при постоянном по высоте прессуемого изделия радиальном давлении.13 Фиг 2 Составитель Л.Гамаюноведактор А.Огар Техред М,Дидык ктор М.Демчик сное тета СССРткрытийская наб., д. 4/5 дприятие,город, ул. Проект 5 134452. Устройство для прессования иэделий из порошковых материалов, включающее контейнер высокого давления и размещенную в нем полиуретановую форму для металлического по 5 рошка, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества прессуемых иэделий и повышения нааказ 4878/13 , Тираж 740 ВНИИЛИ Государственного ко по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раизводственно-полигра ическ дежнасти процесса, полиуретановаяформа выполнена с герметичной кольцевой полостью, заполненной жидкойсредой, а рабочее отверстие контейнера высокого давления выполненов виде заходного и формообразующегоцилиндров, сопряженных коническойповерхностью.