Способ вибрационного формования изделий из порошка

п 1954184 Союз СоветскинСоциалистическиеРесттубпик Оп ИСАНИЕИЗЬВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл. В 22 Р 3/02 тееударстекнный комитет СССР ао делам изобретений н открытиЯ(54) СПОСОБ ВИБРА 11 ИОННОГО ФОРМОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШКАвания 11,1 О 1Изобретение относится к порошково 1 Гметаллургии, в частности к способам фор,мования издепий из порошковых материапов, и может быть испопьзовано при изготовпении издепий иэ тугоппавких ма 5териапов, например из вопьфрама ипи мопибдена,Известен способ формования изделийиэ порошковых материалов путем прессоНедостатком известного способа является невозможность попучения равномерной пористости и достаточиой ппотности иэ-аа коагупяции частиц порошковых материапов и впияния бопьших сип трения, возникающих при перемещении частиц порошков в процессе прессования.Наибопее близок к предпагаемому способу по технической сущности и достига емому эффекту явпяется способ формования издепий из пороп 1 кообразных матери- апов, эакпючающийся ц вибрационном уппотнепии порошка в пресс-форме при припожении к ней осевых копебаний с частотой 50-2400 Гц 3.Недостатком известного способа явпяется невысокая ппотность издепий, особенно при прессовании порошков тугоппавких металлов, например, вопьфрама и мопибдена, что требует допоггнитепьного прессования в пресс-форме. При этом набпюдается неравномерность распредепения ппотности по объему иэдепия,Цепь изобретения - повышение плотности и равномерности ее распредепения по объему издепий.Указанная цепь достигается тем, что в способе, вкпючающем вибрационное уппотнение порошка в пресс-форме при при поженян осевых копебаний, осевые копебания пресс-формы осушествпяют с частотой 20-30 кГц при одновременном воздействии на пресс-форму синхронных по фазе допопнитепьных копебаний той же частоты с реэупьтирующей обоих опебаний, направленной под успом 10-20 ко оси пресс-формы.10 10 2,0 3,0 10 0,5 10 0,2 20 2,0 0,37 10 5-10 0,3 10 20 20 0,36 10 5-3 О 0,35 20 30 0,43 20 3 95418Дополнительные копебания пресс-формы осушествпяют в направпении, перпендикупярном оси пресс-формы с амппитудой 0,2-0,35 амплитуды осевых копебаний. 5Уплотнение осушествпяют с изменением частоты копебаний в процессе формования на 10-30%.Припожение копебаний частотой 20- 30 кГц позвопяет устранить коагупяцию 1 О отйепьных частиц материапа при уплотнении, уменьшить трение межйу частицами при их перемешивании, а припожение допопнитепьных копебаний обеспечивает их равномерное распредепение .по объему. 15 Это позволяет получать при формовании иэдепия повышенной ппотности с равномерным распрейелением пористости по объему. 2011 опопнительные колебания прикладывают перпендикулярно к оси пресс-формы, аих амппитуду устанавпивают на уровне0,2-0,35 амппитуды осевых копебаний.Такая величина амплитуды допопнитепьных 25колебаний позволяет попучать откпонениенаправления результирующих копебанийот оси пресс-формы на 10-20,ОЦепесообразно частоту копебаний в процессе уппотнения изменять на 2030%, 3 Очто обеспечивает пучшее уппотне 9 ие частиц порошка при изменении частоты собственных колебаний материапа по мереуплотнения частиц,35На чертеже показано прейпагаемое устройство. 4Способ осуществпяется спедуюшим образом,Порошок 1 засыпают в разборную матрицу, состоящую из центрапьного стержня 2 и наружного цилиндрического корпуса 3, устанавпиваемую жестко с помощью кольца 4 на акустический изпучатепь5, который соединен со стержневым пакетным магнитострикционным изпучателем 6,На матрицу устанавливают кольцевой (радиапьный) пакетный магнитострикционныйизлучатель 7,0 ба изпучатеня 6 и 7 соединяют с генератором 8.На засыпанный в матрицу порошок 1устанавливают подвижный пуансон 9 сгрузом 0,5 кг. Затем осушествпяют вибрационное уплотнение с частотой копебаний 1 = 25 кГц, причем в процессе уплотнения частоту копебаний ппавно изменяют в диапазоне 20-30 кГц (Ь 120%).Д опопнитепьные копебания передают наматрицу от кольцевого пакетного магнитострикционного изпучателя 7, причем амппитуду в этих копебаниях устанавпиваютна уровне 0,25 амплитуды осевых копебаний. Процесс формования дпится 10 с,Предлагаемым способом попучают издепия иэ мопибденового порошка сферической формы с частицами до 4 мкмв виде попого ципиндра с наружным диаметром 40 мм, высотой 30 мм и топшиной стенки 5 мм, которые затем подверогают спеканию при температуре 1600 Св течение 20 мин.В табпице приведены резупьтаты процесса формования изделий предпагаемымспособом.95 11 84 Г 1 рололжени . тлблицн Свойства иэлелий 20 5-10 О,й 10 0,32 5-10 5-10 0,3 10 25 25,ЗО 0,35 20 10 0,42 25 5-10 0,1 10 0,35 5-10 5-10 0,5 10 0,45 30 30 О,й 10 0,32 30 30 10 5-10 0,25 10 0,34 30 30 20 5-10 5-10 0,3 16 10 0,35 20 30 30 30 10 0,35 0,4 й Примечание; частота осевых колебаний,частота допопнитепьных копебаний;изменение частоты в процессе уплотнения;амплитуда осевых колебаний;амплитуда дополните пьных колебаний;угол отклонения резупьтируюшей Р от оси пресс-формы;время процесса уплотнения;коэффициент уплотнения = -н,но - Ь- д 1- АЬ -гдеН 0- Рвысота порошка в процесс-форме;высота изделия после изготовления;результируюшая обоих колебаний;усилие прессования Как спедует иэ подученных данных,наибопьшая плотность изделий получена. 45при частоте осевых колебаний 20-30 кГцдополнительных - с амплитудой (0,20,35) амппитуды осевых копебаний, Приэтих значениях параметра процесса формования отклонение резупьтируюших обоих видов копебаний: осевых и допопнитепьных от оси пресс-формы составпяет 10-20,Определение равномерности распределения пористости изделий метаппографическим способом обнаружила высокуюравномерность ее по обьему изделия,Предлагаемый способ позвопяет осушествпять формование иэдепий иэ раэпичных порошковых материалов, обеспечиваяпри этом высокую ппотность издепий иравномерную пористость иэделий по объему. Это позволяет получать иэдепия высокого качества, с хорошими механическими свойствами и высоким коэффициентом ипользования метаппов. ф орму па изобретения 1, Способ вибрационного формования издепий из порошка, преимушественно иэ тугоппавких материалов, вкпючаюший уплотнение порошка в пресс-форме при прнпожении осевых копебаний, о т ц и -95ч а к ш и й с я тем что, с цепью поьпнения ппотости и равномерности ее распределения по объему осевые копебания пресс-формы осушествпяют с частотой 20-30 кГц при одновременном воздействии на пресс-форму синхронных по фазе дополнитепьных колебаний той же частоты с резупьтируюшей обоих копеба. ний, направпенной под угпом 10-20 к оси пресс-формы. 2, Способ по п. 1, о т л и ч а ю- ц и й с я тем, что дополнитепьные колебания пресс-формы осушествпяют в направлении, перпендикупярном оси пресс 4184 8формы с амппитудой 0,2-0,35 амппитуды осевых копебаний,3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю -ш и й с я тем, что уплотнение осуществляют с изменением частоты копебанийв процессе формования на 10-30%.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Кипарисов С, С., Либенсон Г, А,о Порошковая метаппургия, М"Метаппургиздат", 1972 с. 189-190,2, Сериков М, И, и др, Впияние вибрации и импупьсов тока на процесс формования порошковых смесей, - "Порошковая металлургия", 1978,2, с, 11-16,