Способ непрерывного изготовления спеченных изделий и устройство для его осуществления

Оп ИСАЙ ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск миСоцмалмстмчесимкРеспублик щ 931293(22) Заявлено 30,04,80 (21) 2918448/22-02с присоединением заявки РЙ(5 )М. Кл. В 22 ЗЛ 2В 22 Р 3/20В 30 В 11/22 1 Ъеудвретекиед кюмитет СССР пю делам иэоеретеиий и открытий(й) аДК 621.762.4.04:621,762. .4.06(088,8)С. С. Кипарисов, Э. К.Волошин-Челпан и Т.В. Леткова"т)."-. 1 гте с;Московский ордена Трудового Красного Знамени юй утонкой химической технологии им. М, В Ломоносова(72) Авторы изобретен 7) Заявител 4) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ИЗГОТОВЛЕН СПЕЧЕННЫХ .ЗДЕЛИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ г прокоднуто эагруз Основ особаИзобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам и устройствам для непрерывного изготовления спеченных изделий.Известен способ изготовления спеченных длинномерных изделий, включающий горячее выдавпивание порошковой шихты в составной матрице с вращением верхней части последней со стороны шихты 11. Недостатком способа является то, чтото он не обеспечивает сдвиговых деформаций в каждом слое, перпендикулярном оси прессования и в связи с этим не создает возможность для значительногот повышения плотности и равномерности ее распределения.Известен также способ мундштучного прессования изделий из порошка, включающий загрузку порошкового материала в26 пресс инструмент, прессование, перемещение вдоль оси прессования, допрессовку в мундштуке путем радиального обжа " тия 2,Недостатком способа является неравномерность плотности прессовки по поперечному сечению,.вызываемая арочным эффектом, возникающим при радиальном обжатии. прессовки, и неравномерность плотности вдоль оси, вызываемая значительными потерями на трение при осевом обжатии. Указанные недостатки приводят к появлению трещин после прессования и спекания и к браку.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ . непрерывного изготовления спеченных иэделий, включаю щий последовательную загрузку слоев порошкового материала в пресо-инстру мент, прессование, перемещение вдоль оси прессования, спекание и калибрование 3),Известно устройство для реализации способа, содержащее матрицу, пуансон,печь, калибрующую оснастку и очный узел 73 .ным недостатком известного сп и устройства является неравно5 1 О 15 20 3 93мерность распределения плотности, сос-тавляющая разброс около 6%, и недостаточно высокая плотностьполучаемых иэделий (75-80%),Цель изобретения - повышение плотности и равномерности ее распределения.Эта цель достигается тем, что в способе непрерывного изготовления спеченных изделий, включающем последовательную загрузку слоев порошкового материала в пресо-инструмент, прессование, перемещение вдоль;си прессования, спекание и калибрование, прессование проводят с приложением к каждому слою крутящего момента и пульсирующего .давления и перемещение осуществляют поддействием пульсирующей нагрузки,Кроме того, устройство для непрерыв,ного изготовления спеченных иэделий,содержащее матрицу, пуансон, проходнуюпечь, калибрукяцую оснастку и загрузочный узел, снабжено .рамой и плоскими пружинами, фиксирующими пуансон относительно рамы жестко в окружномнаправлении и с возможностью перемещения в осевом направлении, а матрицавыполнена поворотной относительно своейоси и жестко закреплена в осевом .направлении.Способ "осуществляется следующимобразом,И загрузочную полость Ьасыпают поро-шок и пуансоном за каждый ход последвега прессуют слой, перемещают спрессованный участок вдоль оси прессованияс последующей загрузкой очередного слоя.Одновременно с этим к каждому слоюприкладывают крутящий момент, что вызывает сдвиг верхнего торца этого прессуемого слоя относительно нижнего торца этого слоя,Прессовавие каждого слоя и его перемещение вдоль оси прессования осуществляют при наложении импульснойнагрузке.Устройство для осуществления способа приведено на чертеже.Устройство для непрерывного изготовления спеченных иэделий состоит изкорпуса 1, направляющей втулки 2, матрицы 3, прикрепленной винтами к корпусу, гайки 4, ведомого шкива 5, смонтированного на корпусе.Матрица 3 установлена на опорах 6, соединенных с ра-мой 7 на которой при помощи пружин 8установлен вибратор 9 и при псмощиплоских пружин 1 Ь - пуансон 11. Загрузочный узел 12 закреплен на раме 7.В матрице имеется загрузочная ., ло 1293 4 лость 13. Устройство содержит также проходную печь 14 и калибрующую оснастку 15, соединенные с помощью герметиэирующей втулки 16 с матрицей,Устройство работает следующим образом.Через загрузочный узел 12 в загрузочную полость 1 3 корпуса 1 поступает порошок, пуансон 11, приводимый в движение вибратором 9, опускается вниз, прессует порошок и перемещает изделие вдоль осн. Одновременно к прессуемому слою иэделия . прикладывают крутящий момент, что вызывает сдвиг верхнего торца прессуемого слоя относительно нижнего торца этого же слоя, способствующий уплотнению под действием приложенного прессующего давления, затем пуансон 11 идет вверх загружается но- вая порция порошка и цикл прессования повторяется.П р и м е р. И загрузочную полость13 загружают порошокстали Р 6 М 5,включают приводы внбратора 9 и матрицы 3, осуществляют прессование иэделия с частотой 25 Гц и возмущающейсилой 500 Кг с одновременным перемещением вдоль оси. и приложением к немукрутящего момента, равного 3 Кгм привращении матрицы с частотой 50 об/мин.Изделие в виде стержня с круглымпоперечным сечением диаметра 10 ммперемещают иэ матрицы 3 через проходную печь 14, где спекают при 1250 С,а затем калибруют в оснастке 15.В результате получают заготовку сплотностью 90-95% и коэффициентомнеравноплотности 2%.При наличии только пульсирующегодавлении и соответственно пульсируюО щего перемещения коэффициент неравно"плотности снижается с 6% (по известному способу) до 4,5%, а средняя плотность возрастает до 78-88%. При наличии только крутящего момента коэф фициент неравноплотности снижается до5%, а средняя плотность возрастает до79-83% по сравнению с 75-80% (по известному способу) .В первом случае эффект достигается,в основном, за счет нормальных сжимающих напряжений, создаваемых в малых объемах порошка, попадающих подторец пуансона. Во втором случае эффектдостигается, в основном, эа счет касательных напряжений. Таким образом,эффект от одновременного совместногодействия пульсирующего давления н крутящего момента превышает суммарный5 93 эффект порознь прнкладываемых ука- эанньФ силовых воздействий.Предлагаемый способ и устройство для его осуществления позволяют получать длинномерные иэделия типа стержней из металлического порошка с плот ностью в среднем на 20% выше и с ковф фнцнентом неравноплотности на 3% меньше.чем в известном. формула изобретения 1, Способ непрерывного изготовления. спеченных изделий, включающий последовательную загрузку слоев порошкового материала в пресо-инструмент, црессование, перемещение вдоль оси прессования, спекание и калнбрование, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения плотности и равномерности ее распределения, прессование проводят с прнложеннем к каждому слою крутящего момента и цульсирующего давления и перемеще 1293 6ние осуществляют под действием пульсРующей нагрузки.2. Устройство для непрерывного нэготовлення спеченных нэделий, содержащее матрицу, пуансон, проходную печь,калибрующую оснастку н загрузочныйузел, о т л и ч а ю щ е е с я тек, чтооно снабжено рамой н плоскими пружннамн, фнксирукяцвми пуансон относнтельно10 рамы жестко в окружном направлении ис возможностью перемещения в осевомнаправленни, а матрнца выполнена новоротной относительно своей осн н жесткозакреплена в, осевом нацравпенин.и . Источники ннформацнн,црннятые ВО вннманне Дан экспертнэе1, Авторское свидетйпьство СССР позаявке М 268022 ф/02, кл, В 22 Р 3/20,1978.2. Радомысельский И,Д. и др. Пресоформы для порошковой металлургии. К.Техникаф, 1970. с. 172,3, Заявка фРГ Ж 2733009,кл. В 22 Р 3/20, 1978.