Способ прессования трубчатых заготовок из порошка и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК А Г 3/02; В 22 Р ННЫЙ КОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ГОСУДАРСТВПО ДЕЛАМ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕТЕПЬСТВУ к.двтО скопами(71) Госуцарсгвенное проектное конструкторско-технологическое бюро машиностро-ения Научно-произвоцственного объеци.нения технолог"(53) 621.762.4.048(088.8) (56) 1, Писаренко Г. С, и цр. Прочность мегадлокерамических материалов и спла.- вов при нормальных и высоких температурах. Киев, Изц-во АН УССР, 1962, с. 24 25.2. Рацомысельский И, Ю, и цр. Прессформы цля порошковой металлургии. Киев, Техника", 1970, с. 10-11, рис, 4. .(54) СПОСОБ ПРЕССОВАНИЯ ТРУБЧАТЫ ЗАГОТОВОК ИЗ ПОРОШКА И УСТ;. РОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.(87) 1. Способ прессования трубчатыхзаготовок из порошка, включающий раз-.мещение в пресс-форме оформдяющегоотверстие стержня, загрузку порошка и.его уплотнение усилием пуансона, направленным перпенцикулярно оси стержня;о г л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью расширения технологических возможностей и повышения качества заго-товок, размещение стержня провоцяг наопорной поцклацке,загрузку порошка иуплотнение осуществляют в цве сгации,причем на первой сгации провоцят уплотнение части загруженного порошка наопорной поцклацке с послецующим уцале нием поспецней и одновременным разрых- Ялением нридегающей к поцклацке поверМности уплотненной части, а на вгоройсгации осуществляют углогнение .осгаль.ного порсаисана спрессованной части за;- аввеготовки с опорой стержня на пуансон.1016071 2, Устройство цля прессования грубчагых заготовок иэ пброшка, соцержашее ,составную матрицу, стержень цля оформления отверстия и пуансоны, установлен-ные с возможностью перемешения в направлении, перпенцикулярном оси стержня, отличающееся тем,чгооно Изобретение относится к порошковойметаллургии, в частности к способампрессования длинномерных трубчатых за-,готовок, преимушесгвенно малого циамегра, из порошка и устройствам цля осуществления прессования в пресс-формах.Известен способ прессования трубчатых заготовок из порошка вцоль осипоследних, в котором прессуемый порошок засыпают равномерным слоем впресс-форму с иглой, выравнивают шпателем и прессуюг пуансоном с послецуюшим его уцалением иэ пресс-формы иразрыхлением поверхности прессовки,затем форму заполняют новой порциейпорошка и повторно прессуюг1.Оцнако этот способ прессования малопроизвоцигелен, гак как цля обеспеченияравномерности уплотнения порошка подлине прессуемой заготовки прецусмагриваегся ряц последовательных операций.по загрузке и прессованию .порций порошка. Кроме гого, при малом циамегре ибольшой цлине прессуемой заготовки необеспечивается жесткость продольногосечения оформлчюшей отверстие заготовки иглы, которая при незначительной не. соосности с направляющим отверстием напуансоне или искривлением в процессепрессования выхоциг из строя,Изготовление же таким образом грубчагых заготовок со смещенным от центраотверстием, имеющим при этом сложныйгеометрический профиль сечения,практически невозможно из-за продольногоискривления иглы поц возцейсгвием неравномерности распрецеления усилий уплотнения по сечению прессуемой заготовки,а выполнение направляющего отверстияпоц иглу в пуансоне представляет собойгруцоемкий процесс.Известен также способ прессованиятрубчатых заготовок из порошка, в котором послецний загружают в пресс форму снабжено поцклацкой, выполненной срифлениями, пазом с профилем, соответ,ствующим прОфилю сгержня, и с поцнутрениями, расположенными с обеих сторонпаза, причем паз выполнен на рабочейповерхности поцклацки, а последняяустановлена с возможностью перемещения,с оформляющим отверстие заготовки стерню;нем и уплотняют усилием пуансонов, направленным перпендикулярно оси стержня,Известный способ прессования обла 5 цаег повышенной произвоцигельносгью иобеспечивает равномерную пронрессовку по.рошка по цлине прессуемой трубчатойзаготовки, оцнако цля прессования грубчагых цлинномерных заготовок малого10 циамегра, например головок сверл оцносгороннего резания циамегром .:2-8 мми цлиной, превышающей четыре циамегра,не может быть использован иэ-за гого,что на оформляюший отверстие заготовки 115 стеркень усилия прессования возцейсгвуюг по цлине неравномерно, а это вызывает изгибы его в процольном направлении.Извлечение же искривленного стержня изспрессованной заготовки сверла вызыва20 ег разрушение поспецней, Такое положениеимеет место при изготовлении трубчатыхцлинномерных заготовок малого циаметрас отверстием, расположенным по центру,и, тем более, при прессовании загоговок.25 сверл, имеющих сложный профиль отверстия, расположенного со смещением относительно оси заготовки,Устройство с использованием такогоспособа соцержиг составную матрицу,30 стержень оформления отверстия и пуансоны, установленные с воэможностью перемещения в направлении, перпендикулярномоси сгеркня2:Оцнако при гаком конструктивном выЗ 5 полнении усгройсгва не уцаегся обеспечитьнроцольную устойчивость оформляюшегоотверстия заготовки стержня в процессепрессования трубчатыхзаготовок малогодиаметра из-за малого поперечного се 4 чения стержня, цеформирующегося поцлине поц воздействием на него неравномерных рациальных усилий прессованияи в результате привоцяшего к разрушениюопрессованной заготовки.3 10160Цель изобретения - расширение технологических возможностей и повышение качества заготовок.Поставленная цель цостигается тем, что. согласно способу прессования труб чатых эаготоврк из порошка, включающему размещение в пресс-форме оформляющего .отверстие стержня, загрузку порошка и его уплотнение усилием пуансона, на- правленйым перпендикулярно оси стержня, 10 разМещение стержня проводят на опорной подкладке, загрузку порошка и уплотнение оеушествляют в цве стадии, причем на первой стации провоцят уплотнение части загруженного порошка на опорной поц клацке с последующим удалением последней .и одновременным раэрыхлением прилегающей к поцклацке поверхности уплотненной части, а на второй сгааии осуществляют уплотнение остального порошка 20 . на спрессованной части заготовок с опорой стержня на пуансон.Для осуществления предлагаемого способа устройство пля прессования трубчатых заготовок из порошка, соцержащее 25 . составную матрицу, стержень для оформления отверстия. и пуансоны, установленные с воэможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оси стержня, снабжено подклацкой; выполненной с рифлени ями, пазом с прОфилем, соответствующим профилю стержня, и с поцнутрениями, расположенными с обеих сторон паза, причем паз выполнен на рабочей поверхности подкладки, а последняя установлена с возмоЖностью перемещения.На фиг. 1 изображено устройство цля осуществления предлагаемого способа прессования, продольный разрез; на фиг. 2- . разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - разрез Б-Б на,фиг.1; на фиг. 4 - то же, после выполнения второго перехода прессования; на фиг, 5 - торцовый профиль поцклацки поц оформляющий отверстие заготовки стержень. 45Устройство соцержит матрицу, состоя щую из.авух частей в вице щек 1 и 2, установленные межцу щеками сухари 3 и 4, съемную опорную поцклацку 5, пуансоны 6 и 7, оформляющий отверстие заготовки стержень 8 с поперечным сечением (конусностью), уменьшающимся в сторону сухаря 4. Против торцов стержня 9 в сухаре 3 размещена ввинчивающаяся опора 9, а в сухаре 4 - отверстие, закры 55 ваемое стержнем. Шеки 1 и 2 с сухарями 3 и 4 стянуты винтом 10. На рабочей, поверхности съемной опорной подкладки 5 выполнен паз 11, имеющий профиль, соот 71 фветствующий профилю нижней поверхности стержня 8 и поцнутрения, которые расположены по обе стороны паза и образованы впадинами параллельных оси паза рифлений 12. Пля обеспечения сцвига стержня 8 вцоль оси в отверстии суха- . ря 4 установлена выколотка 13.Способ осуществляют слецующим образом.В пресс-форму со снятой щекой 2 в положении, показанном на фиг, .1, между сухарями 3 и 4 устанавливают съемную опорную поцклацку 5, в профильный паз 11 которой уклацывают стержень 8 соответствующей профильной поверхностью и конусностью в сторону отверстия в сухаре 4. После установки шеки 2 и стягивания пресс-формы винтом 10 в пресс-форму равномерно загружают первую навеску порошка (смеси), которую уплотняют пуансоном 6, спрессовывая часть 14 трубчатой заготовки. Затем съемную опорную поцклааку 5 уцаляют из пресс-формы. Ввиду гого, что на поцклацке 5 имеются рифпения 12, она при извлечении уцаляет часть поверх .ностного слоя прессовки, попавшего ь поцнутрения, чем проиэвоцится поцготов- ка поверхности к сращиванию со второй прессовкой. При извлечении подкладки 5 стержень 8 остается в прессовке, так как его положение относительно поцклацм ки создает теневые участки, в которые 1.затекает смесь.Пресс-форму устанавливают на торцы щек со стороны пуансона 6 и в нее со стороны уцаленной сьемной йодкладки 5, загружают. вторую навеску смеси и спрессовывают с первой пуансоном 7, образуя полный профиль заготовки 15.По окончании прессования опору 9 вывинчивают на оаин-цва оборота иэ сухаря 3, оформляющий отверстие заготовки . стержень 8 сдвигают в сторону опоры выколоткой 13 щеки 1 и 2 матрицы ос вобожцают от соецинения винтом 10 с сухарями 3 и 4 и заготовку извлекают из пресс-формы, при этом оформляющий отверстие заготовки стеркень 8 свободно извлекают иэ заготовки без разрушения последней. Прессование осуществляется по упору полэуна пресса в шеки прессформы.П р и м е р . Тверцосплавная эаготов ка из смеси ВК 6 для сверл оцностороннего резания диаметром 3,15-3,6 мм имеет прессовку с 3-образным профилем желоба (фиг, 4) и овальным отверстием, Диаметр прессовки 5 мм, дли5 1016(на 25 мм, площаць сечения 1,4 мм,заготовку прессуют на гидравлическомпрессе мод. Д 2424 по предлагаемомуспособу, Во время прессования щекипресс-формы сжимаются специальной 5струбциной. Масса первой (2,4 г), второй (1,1 г) навесок рассчитаны так,что обеспечивается одинаковая плотностьобеих частей, равная 8,15 г/см . Малаяглубина полости пресс-формы позволяет 10осуществлять равномерное распреаелениесмеси по алине заготовки. Показателемточности расчета масс навесок (оаинаковой плотности прессовок) является отсутствие колебания заготовки после спекания.1Способ позволяет получать цлинномерные заготовки с отношением высоты кдиаметру более 4, со сложным контуромнаружных и внутренних поверхностей приравномерной плотности прессовок вдольоси заготовкй, так как высота прессовки.в направлении приложения усилия прессования менее 0,25 цлины заготовки.По сравнению с известными способамипрессования длинномерных заготовок слоя-ной формы предлагаемый способ обеспечивает увеличение проиэвоцительности труцаи качества заготовок,В случае применения базового объек-,та и пресс-формы двухстороннего прес- З 0сомния вдоль оси заготовки с цилинцри-ческой иглой (стераень), полученные потакой технологии тверцоснлавные заготовки имеют длину, не превышающуючетырех диаметров и оано цилиндрическое зотверстие. Так, например, тверцосплавиоеиэделие ВНИИТС к сверлам диаметром 3 мм(циаметр иэделия 4,4 мм) имеет длину 14 мм иотверстие циаметром 1 мм,Требуемое цля высокопроизвоаительного 4 Осверления и удаления стружки более интенсивным потоком смазочно-охлажаающей жицкости сечение отверстия цолжнопревышать указанное в 2,2-2,4 раза,)71 6а алина изделия составлять 20-22 мм (с целью созцания надежного направления в концукторной втулке и увеличения количества переточек). Указанное сечение отверстия в .заготовках к сверлам малого диаметра можно получить только приаанием отверстию формы омла. Получение заготовок требуемой цлины с омльным отверстием этим способом (базовым объектом) практически невозможно, Поэтому заготовки большей алины . получают точением, фреэеромнием и сверлением цилинцрического отверстия . в заготовке из пластифициромнного полуфабриката. С учетом труцозатрат на выполнение .указанных переходов и затрат на получение пластифицированного полуфабриката прецлагаемый способ и пресс- форма позволяют уменьшить труаоэатраты в 8-9 раз и улучшить качество заго товок при обеспечении требуемого сечения отверстия цля поцвоца смаэочноохлажцающей жидкости.Преалагаемое изобретение обеспечивает возможность изготовления алинномерных заготовок малого циаметра, что расширяет технологические воэможности способа прессования трубчатых заготовок из порошка и устройства для его осуществления, при этом исключается не равномерное воэцействие усилий на оформляющий отверстие стеркень и изгиб послецнего, а тем самым повышается качество спрессованных заготовок и прецотврашается их разрушение при извлечении стержня, также позволяет изготавливать тверцосплавные заготовки к сверлам диаметром от 2 цо 6 мм включительно.Зкономическая эффективность от внецрения описываемого изобретения за счет обеспечения указанных позиций инстру-мента твераосплавными иэделиями составляет 114 тыс, руб.А1016071 ор В. Ковтун Т рре кто Поцциа СССР Филиал П Заказ 3279/12 ВНИИПИ по цел