Способ изготовления многослойных изделий и устройство для его осуществления

(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 090680 (21) 2966705/22-02с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 150682. Бюллетень Йо 22 У)М д 3 В 22 Г 7/04В 30 В 15/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 621,762. .4.043(088.8) Дата опубликования описания 1506,82 72) Авторыизобрете С.С.Клименков, Д,С.Лысов, Г.И.Бортни егкой промышлейност 1) Заявитель Витебский технологический инст(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ ИЗДЕЛ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ой мноого техническогонизкое качествой, обусловленноекового слоя приза счет сцепленияостью упругого теосу вог Изобретение относится к порошковметаллургии, в частности к изготовлению многослойных иэделий, состоящих из чередующихся слоев, выполненных из порошков, и каркасных элементов, выполненных из сплошного металла.Известен способ изготовлениягослойных изделий, включающий насение порошкового слоя на поверхность каркасного элемента путем гидростатического прессования и последующего спекания 1).Недостатком данного способа является отсутствие возможности конт-родя толщины порошкового слоя приизготовлении изделий сложной Формы.Известно также устройство дляизготовления многослойных изделий,включающее матрицу и пуансоны, выполненные в виде полых втулок, установленных над поверхностью каркасного элемента 2),Недостатком данного устройстваявляется отсутствие возможности изготовления изделий с вертикальнымичередующимися слоями.Наиболее близким к предлагаеМомупо технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления многослойных изделий,включающий размещение слоев порошковой шихты между каркасными элементамн и последующее уплотнение шихты,а также устройство для изготовлениямногослойных изделий, включающеематрицу, верхний и нижний пуансоныПри этом прессование порошковыхслоев производится через упругоетело из монолитной резины в радиальном направлении, а каркасные элементы при этом остаются неподвижныин 3),Недостатком этрешения являетсяполученных иэделнразрушением порошснятии давления (порошка с поверхнла). Целью изобретения является повышение качества многослойных изделий.Для достижения указанной цели согласно способу изготовления многослойных иэделий, включающему размещение слоев порошковой шихты между каркасными элементами, уплотнениеществляют путем приложения осео давления к слоям порошковойшихты при перемещении каркасныхэлементов в осевом направлении,Кроме того, устройство для изготовления многослойных изделий,включающее матрицу, верхний и нижнийпуансоны, снабжено траверсой и 5улавливателями, нижний пуансон выполнен с вертикальными прорезями,а улавливатели установлены в прорезях пуансона, при этом траверса иулавливатели выполнены подпружиненными.На чертеже показана схема устрой"ства для изготовления многослойныхизделий.Устройство состоит из матрицы 1,закрепленной в промежуточной плите2, центрального стержня 3, установленного на нижней плите 4, верхнего пуансона 5, закрепленного с помощью пуансонодержателя 6 к верхней 20плите 7, нижнего сборного пуансона8 с улавливателями 9, опирающимисяна пружины 10 и установленными впрорезях (не обозначены) пуансона8, нижний пуансон 8 жестко соединенс траверсой 11. Последняя в крайнемверхнем положении опирается наподпружиненные упоры 12, снабженныерегулирующей гайкой 13. В нижнемположении траверса опирается на нерегулируемый жесткий упор 14, Черезотверстия траверсы 11, пружины 15сжатия и упоры 16 проходят тяги 17,соединенные с верхней плитой 7. На .чертеже также показаны порошковаяшихта и основа иэделия - каркасныеэлементы.Устройство работает следующимобразом.В исходном положении пуансон 5 .находится в крайнем верхнем положении, а нижний пуансон (составной) 8через траверсу 11 опирается на подпружиненные упоры 12, В этом положении пуансонов производится установка на улавливатели 9 каркасных элементов и засыпка порошковой шихты.При включении пресса ползун (не показан) через верхнюю плиту 7 сообщает движение пуансону 5, давлениеот которого через порошковую шихтуи сборный пуансон 8 передается натраверсу 11, последняя вместе с пуансоном 8 опускается вниз до упора14. Одновременно со спрессовываниемпорошка в осевом направлении передвигаются и каркасные элементы (засчет опускания улавливателей 9);Крайнее нижнее положение верхнейплиты 7 фиксируется упорами 16.Извлечение иэделия из пресс-Формы осуществляется при обратном ходепресса. Усилие от ползуна черезтяги 17 передается на траверсу 11,которая при движении вверх нижнимпуансоном 8 производит выталкиваниеготового изделия из матрицы 1. Возв ращение пуансона 8 и траверсы 11 в исходное, положение осуществляется пружинами 15.Способ осуществляется следующим образом.Внутрь матрицы помещают несколько расположенных друг в друге каркасных элементов (в соответствии с чис" лом слоев основного металла)Расстояние между элементами выбирается равным толщине соответствующего промежуточного слоя. Пространство между каркасными элементами заполняется порошковой шихтой до уровня их верхних торцов. К верхним торцам с помощью плоского верхнего пуансона прикладывается осевое усилие. При уплотнении порошковой шихты, засыпанной между каркасными элементами, обеспечивается возможность осевого перемещения указанных элементов совместно с шихтой, Под действием осевого усилия осуществляется прес- сование промежуточных слоев из порошковой шихты. Одновременно, в результате действия .бокового давления, промежуточные слои из порошковой шихты плотно соединяются с основным металлом двух соседних каркасных тел. В результате образуется объемное многослойное изделие с чередованием слоев в направлении, перпендикулярном направлению прессования.П р и м е р. В качестве объекта для опробования предлагаемого способа выбирают подшипники скольжения, 1 прнменяющиеся в ткацких станках.Размеры подшипников следующие: внутренний диаметр - 27 мм, наружный 32 мм, высота - 20 мм. Каркас для подшипников получают из спеченного железографитового сплава ЖГР. Внутренний диаметр каркаса подвергают черновому растачиванию до Ф 29 мм.Порошковая шихта включает 50- 60% порошка меди, 30-35 порошка граФита, остальное - машинное маало, Каркас вставляют в контейнер с расположенными внутри центральным стержнем 4 25 мм, Наружная поверхность каркаса соприкасается со стенками полости контейнера. Между стержнем и каркасом засыпают порошковушихту. Прессоваиие осуществляют на гидравлическом прессеВ процессе прессования каркас имеет воэможность осевого перемещения относительно стержня и контейнера. Усилие прессованиясоставляет 40-60 т.После извлечения полученного биметаллического иэделия иэ контейнера дальнейшую обработку проводят по типовой технологии (спекание и последующее растачивание). Результаты испытаний показывают, что стойкость полученных подшипников по сравнению с подшипниками, полученными по известномуспособу, увеличивается в 1,5-1,7 раза эа счет повышения плотности порошковых слоев и их сцепления с кар" касными элементами, т.е. за счет повышения качества изделий.Таким образом, применение предлагаемого способа и устройства для изготовления многослойных изделий позволяет повысить качество полученных иэделий.Фдрмула изобретения1. Способ изготовления многослойных изделий, включающий размещение. слоев порошковой шихты между аркасными элементами и последующее уплотнение шихты, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества изделий, уплотнение осуществляют путем приложения осевого Давления к слоям порошковой шихты при перемещении каркасных элементов в осевом направлении.2. Устройство для изготовлениямногослойных изделий, включающее.мат рицу, верхний и нижний пуансоны,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно .снабжено траверсой и улавливателями,нижний пуансон выполнен с вертикальными прорезями, а улавливате 10 лн установлены в прорезях пуансона,при этом траверса и улавливатели выполнены подпружиненньии.Ксточникн информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Японии В 47-23161,кл. В 22 Р 7/04, опублик. 1976.2. Авторское свидетельство СССРВ 448072, кл. В 22 Р 7/04, 1970,3. Патент Японии В 49-45996,кл. В 22 Р 7/04, опублик. 1978.935214 Составитель И. КиянскийТехред Ж, Кастелевич Корректор А. Гриценк актор Н. Горва исноССР аэ 4103/15 1130 Филиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 852НИИПИ Государстпо делам иэобрМосква, Ж,енного тений иРаушска митетаткрытинаб.,