Способ изготовления спеченных изделий с пространственным расположением внутреннего канала

0 П И С А Н И Е и 977112ИЗЬБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) МВ 22 Г 5/00 В 22 Г 7/08 Гееударствевиый комитет СССР Опубликовано 30.11.82. Бюллетень Ло 44(53) УДК 62.762. .4621.762.5 (088.8) ио делам иэоеретеиий и открытийДата опубликования описания 05.12.82Ф А. А. Антонов,А. В. Грачев, А. Г. Ксенофонтов,Б. В. Певзнер, Ю. А. Селянинов, В. А. Горяинов,Н. Н. Ершов и А. С. Дашкевич Научно-исследовательский институт тяжелого машиностроения Производственного объединения Уралмаш и Центральный. научно-исследовательский институт материалов и технологии тяжелого и транспортного машиностроения(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ ИЗДЕЛИИ С ПРОСТРАНСТВЕННЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ ВНУТРЕННЕГО КАНАЛАИзобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления спеченных изделий с пространственным расположением внутреннего канала.Известен способ изготовления изделий с пространственным расположением внутреннего канала, образованного металлической трубкой, включающий формирование трубки по профилю канала, установку трубки в резиновой оболочке пресс-формы, засыпку порошка в пресс-форму, прессование и спека в ние. При прессовании в пространство между перфорированной и резиновой оболочками пресс-формы подают жидкость под высоким давлением для более равномерного обжатия порошка, Спбсоб обеспечивает получение спеченных изделий с повышенными физико- механическими свойствами 1. Однако получаемые изделия имеют волнистую поверхность, что вызывает необходимость механической обработки и снижает выход годного; осуществление способа требует сложного, габаритного и дорогостоящего оборудования, причем номенклатура получаемых изделий определяется небольшими размерами рабочей камеры. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления спеченных изделий с пространственным расположением внутреннего канала, включающий заполнение трубки наполнителем, ее размегцение в пресс-форме, фиксацию положения трубки путем приваривания ее к стенкам пресс-формы, засыпку в пресс-форму металлического порошка и его горячее изостатическое прессование 2.Недостаток способа заключается в его трудоемкости, что объясняется необходимостью приваривания концов трубки к стенкам пресс-формы, их обрезки после прессования, ремонта пресс-форм, зачистки их стенок в местах приварки и замены пресс-форм, в случае их выхода из строя, вследствие многократной зачистки стенок.Цель изобретения - снижение трудоемкости процесса. Для достижения поставленной цели способом изготовление спеченных изделий с пространственным расположением внутреннего канала, включающим заполнение трубки наполнителем, ее размещение в пресс-форме.97711 5 10 15 20 25 30 35404550 55 фиксацию положения трубки, засыпку в пресс-форму металлического порошка, последующее прессование и спекание, фиксацию положения трубки осуществляют путем ее предварительного вытягивания в направлении прессования на величину усадки порошка.На фиг. 1 изображен поддон кристаллизатора с двумя спиральными каналами до прессования; на фиг. 2 - то же, после прессования; на фиг. 3 - то же, вид сверху.Способ осушествляют следующим образом.Медную отожженную трубку 1 заполняют наполнителем, например свинцом, и формуют по профилю канала в изделии 2. Требуемая форма трубки 1 может быть получена путем формования ее по заранее расчитанному шаблону, В упрощенных вариантах форма трубки, близкая к расчетной, может быть получена путем изготовления ее в виде готового канала, после чего всю трубку или отдельные ее элементы растягивают в направлении прессования на величину хода пуансона.Изготовление поддона кристаллизатора с внутренним каналом в виде двух спиралей, расположенных в параллельных плоскостях, осуществляется следующим способом.Трубку 1 навивают в виде двух плоских спиралей, наружные концы которых закрепляют в выходных патрубках 3 и 4. Внутренние концы спиралей соединяют между собой участком 5 трубки 1, после чего, удерживая внешние витки спиралей, растягивают трубку 1 в направлении прессования на величину хода поршня. Участок 5 трубки 1 располагают параллельно направлению сжатия. После сж, тия порошка в пресс-форме 6 витки спиральных трубок возвращаются напрежнее место. Изделие 2 извлекают из прессформы 6 и подвергают спеканию. Наполни- тель (свинец) при этом расплавляется и вытекает из полости трубки 1.Участок 5 можно заменить цилиндрическим спиральным участком, Перед прессованием цилиндрический спиральный участокрастягивают на величину хода поршня. В этом случае усилие растяжения прилагают не ко всей трубке 1, а к центрам спиралей.При этом, для исключения выхода из плоскостей центральных витков спиралей под концы цилиндрического участка устанавливают опоры 7, Для повышения точности фиксирования участков канала, расположенных в одной плоскости, например конических спиралей, опора 7 может иметь форму пластины, Наиболее удобна 2-образная форма плас тины, ее изготовляют из материала, идентичного по свойствам материалу порошка, например из медного листа при изготовлении поддонов кристаллизаторов. Опору 2-образной формы устанавливают в пресс-форме 6 так, чтобы ее плоскости были параллельны 24направлению прессования, В конце прессования витки спиралей входят в контакт с опорой 7 2-образной формы, а цилиндрический спиральный участок принимает прежнюю форму.Предлагаемый способ позволяет получать изделия с пространственным расположением внутреннего канала при отношении высоты к диаметру заготовки не более 1.Предварительное вытягивание трубки в направлении прессования на величину усадки порошка позволяет сократить продолжительность процесса изготовления изделия за счет исключения таких операций, как приварка концов трубки к пресс-форме и последующая их обрезка; сократить трудоемкость процесса, так как для осуществления предлагаемого способа не требуются сварочные устройства для приварки и обрезки концов трубки в процессе прессования и, кроме того, перед каждым процессом не требуется проведение ремонта пресс-форм, зачистки их стенок в местах приварки или замены пресс-форм в случае выхода из строя в виду многократной зачистки стенок.Изготовление поддона кристаллизатора с внутренним каналом в виде двух спиралей, расположенных в параллельных плоскостях, повышает стойкость поддона в 2 раза. При выходе из строя верхней рабочей поверхности поддон переворачивают на 180 и рабочей становится нижняя поверхность. Теплоотвод к нижележащей спирали дополнительно уменьшает местные перепады температуры в рабочем слое поддона, что увеличивает срок его службы, усиливает теплоотвод с единицы поверхности и улучшает качество слитка.Технико-экономический эффект от использования предлагаемого изобретения в народном хозяйстве, только на одной установке ЭШП, составляет 20 тыс, руб. в год,Формула изобретенияСпособ изготовления спеченных изделийс пространственным расположением внутреннего канала, включающий заполнение трубки наполнителем, ее размещение в прессформе, фиксацию положения трубки, засыпку в пресс-форму металлического порошка, последующее прессование и спекание,отличающийея тем, что, с целью снижениятрудоемкости процесса, фиксацию положения трубки осуществляют путем ее предварительного вытягивания в направлении прессования на величину усадки порошка,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Заявка ФРГ Мо 2724053,кл, В 22 Г 5/00, опублик, 1977.2. Патент США Юо 3996048,кл. В 22 Р 3/00, опублик. 976.977112 ЯГ д едактор А. Ма к аз 8780/13 ыль Т Т ВНИИПИ Го по делам 113035, Москва лиал ППП ПаД. Поповс Корректор У. Пономаренко еПодписноего комитета СССРй и открытийаушская наб., д. 4/5город, ул. Проектная, 4