Способ прессования изделий из порошка

4) СПОСОБ ПРЕССОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОРОШКАли лаксационные и упрстах контактов междурошка, вследствие этогравномерную плотностть. 1 2Изобретение относится к порошковой чает воздействие дополнительного эффектаметаллургии, в частности к способам наклепа нрессуемого порошкового материпрессования изделий из порошка. ала. В результате этого спрессованныеизделия имеют значительную иеравномерИзвестен способ вибрационного форм ность распределения шютности цо объемувания изделий из порошка, включающий 5 и недостаточную ее величину, что снижаетзагрузку порошка в пресс.форму и уцлот-качество спрессованных изделий.некие црн наложении статической нагруз- Известен способ прессования изде йки н вибрационных колебаний, причем внб- из порошка, включающий загрузку последрациоиные колебания прикладывают к мат него в пресс-форму иуплотнение путем10рице и/или к пуансонам с односторонним:приложения пульсирующей одностороннейилн двухсторонним приложением нагруз- нагрузки 2,ки 1.Недостатком этого способа авлаетса Недостатком этого способа явлаетсато, что порошок нри уплотнении поджат то, что при осуществленни прессования35постоянным давлением, не дающим воз- порошка с односторонней щпьсирующейможность иснытывать прессуемому порош- нагрузкой, выравнивание по обьему издеку наиболее благоприятный режим мгно- лиа плотности не происходит полностью,венного приложения и снятия нагрузок. не устраняются возникающие при прессэПластическая деформация и этом случае 0 ванин высокие ре угнепротекает неэффективно, так как порошок напряженна в менаходится постоянно под нагрузкой. в об- частицами по о,иземе жесткой матрицыи его энергия пе- денна имеют неьиремещения почти равна нулю, что исклю- высокую пористос3 99616Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ прессования изделий иэ порошка, включающий загрузку последнего в пресь-форму и уплотнение путем синхронного приложения пульсирующей нагрузки с взаимно противоположных сторон. При использовании этого способа пульсация разобщает и тем самым способствует наиболее удобной взаимной 1 О ориентации частиц порошка, разрушая рыхлые арочные структуры и обеспечивает укладку материала под наибольшим (в 2,5-3,5 раза меньшим) удельным давлением по сравнению со статическимМ 15Однако использование известного способа не приводит к значительному увеличению однородности плотности по высоте изделий, что определяется недостаточным перемещением порошка во время его уп лотнения из-за имеющихся значительных сил трения.Цель изобретения - повышение качества изделий из порошка за счет снижения сил взаимного трения при сдвиговых пе-. 25 ремещениях порошка вдоль оси прессованкяеПоставленная цель достигается тем, что согласно способу прессования изделий из порошка, включающему загрузку ЗО последнего в пресс-форму и уплотнение-. путем синхронного приложения пульсирующей нагрузки с взаимно противоположных сторон, в процессе уплотнения поро.- шок подвергают дополнительному возврат-З 5 но-поступательному перемешекию вдоль оси приложения пульсирующей нагрузки.Равномерное распределение плотности достигается на основании выполнения принципов физико-химической механики, 40 что связано с самоориентацией частиц порошка при автоматическом возникновении и поддержании динамического синхронизма между частотой обращения частиц и колебаниями возмущающего поля при совпадении ре зонанснык частот частиц порошка и колебательной системы, когда силы трения и сцепления становятся сов сэм незначительные.Пульсация с одновременным возвратное поступательным перемещением частиц порошка обеспечивает укладку частиц под небольшим удельным давлением, значительно интенсифицируя процесс уплотнения, облегчает погружение пуансонов в порошок и ориентирует частицы порошка в состоянии минимальной их свободной энергии,4,Для реализации способа на прессе с пульсатором ЦДМПУтс устанавливают устройство для имитации пульсации, которое позволяет осуществлять двустороннее прессование с одновременным возвратно-поступательным перемещением матрицы для выполнения сдвиговых деформаций порошка относительно оси прессования как с периферии, так и всему объему изделия.При передаче пульсации от пресса через нижний пуансон порошку происходит перемещение вверх матрицы и одновременНое поджатие тарельчатых пружин устройства, между которыми располагается матрина, После отхода пульсатора пресса назад и снятия нагрузки с пружин и порошка, матрица, освобождаясь, начинает двигаться в первоначальное свое положение. Цикл в дальнейшем повторяется многократно и матрица совершает эа это время колебания относительно оси прессования.За счет сил трения частицы порошка на периферийных зонах начинают совершать сдвнговые возвратно-поступательные перемещения, вовлекая с собой соседние прилегающие частицы порошка.Происходит перераспределение пористости, плотности и выравнивание плотности изделия, что улучшает его качество.П р и м е р. Технологический про цесс прессования изделий иэ железного порошка марки ПЖ 2 М 1 пульсирующим давлением с перемещением матрицы проводят на образцах диаметром 15 мм и высотой 30 мм, что составляет отношение высоты к диаметру изделия 2;1 при частоте 300 циклов в минуту 5 Гц) и амплитуде 2,5 мм.Исследуемые образцы разрезают начасти, каждая из которых имеет высоту 5 мм. Результаты определения плотности и равномерность ее распределения представлены в таблице, Во время экспериментов порошок подвергают возврат но-поступательному перемещению, при этом матрица совершает свободное возвратно-поступательное перемещение. Для сравнения прессования проводят при торможении матрицы.Как следует из таблицы, двухсторонняя пульсация с возвратнь-поступатель ным перемещением порошка дает возможность получать длинномерные изделия более равномерной плотности по сечению и высоте. При отсутствии возвратно-по,9 чание: каждое значение плотности вычисляется как среднее иэ трех измерений. При испол соба представля5ступательного перемещения частиц порошка иэмэа наличия значительных сил трещи, равноплотность образцов снижается. Проведение спекания опытных образцав показывает увеличение на 4-5% ихплотности, а исследование микрострукту-,45ры на шлифах показывает заметное умещшение числа темных пятен-микропор помере перехода к более высоким удельным давлениям прессования,Использование, синхронно прикладываемых пульсирующих нагрузок с возврат50но-поступательным перемещвнием частицпорошка в предлагаемом способе позволяет получать не только простые по форме изделия высокого качества, но изделия больших размеров и сложной геомет-рии, для которых высота и форма существенного ограничения на изменение пориотости не имеют вследствие высокой по 01 6Более высокая однородность плотнооти опытных образцов по высоте обеспечивает существенное повышение качества изделий. движности частиц порошка в нроцвссепрессования с пульсацией и возвратнопоступательных перемещениях прессформы. Кроме того, открывается воэможностпрессом ния высокодисперсных порошковвключая порошки быстрорежущих сталей,для которых снижение неравномерностипористости обеспечиват более высокивтехнологические свойства изготовленного инструмента.Предлагаемый способ позволяет получать иэделия из порошка вначительнобольших размеров сложной формы с вьсотой 1,8-2,5 раза, превышающей диаметр,ьзовании предложенного споется воэможность прес-,.Способ прессования изделий из порошка, включающий загрузку последнего в пресо.форму и уцлотнение путем синхрон 7 896101 8сования изделий из различных порошков нога приложения пульсирующей нагрузкиполучая достаточно равномерную и иена- с взаимно противоположных сторон, о тпряженную укладку, частиц с большей л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцельюравноплотностыо, что позволяет наиболее . повышения качества прессуемых иэделий,аффективно решить вопрос значительного з в процессе уплотнения порошок подвергаулучшения качества изделий при умень ют дополнительному возвратно-поступашении технологических условий прессо- тельному перемещению вдоль оси прилования. жения пульсирующей нагрузки.Экономия от внедрения на предприятии, Источники информации,одной единицы оборудования для осущест принятые во внимание при экспертизевления предлагаемого способа прессова. Либенсон Г,А. Основы порошковойния составит около 50 тыс.руб. в год. металлургии. М., Металлургия", 1975,с. 167-169.2. Джордж де-Гроат Производствоф о р м у л а и з о б р е т е н и я 5 иэделий иэ металлического порошка. М.,Яанчнз, 1960, с. 93-94.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке % 2817244/02,кл, В 22 Р 3/02, 1979, Составитель Л. ГамаюноваРедактор А. Химчук Техред М. Коштура Корректор Е. РошкоЗаказ 784/20 Тираж 811 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5 филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4