Способ изготовления магнитопроводов элементов автоматики

- 1 ьлйдЕ Ь:,ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЕЛЬСТВУ АВТОРСН нстинный ролева.К,Бойко 1.3.042.15 детельство Г 7/02, 1 счет и про измеритель юстроение 088.8) СССР79.ктироых уст,На фиг. 1 покаделения магнитной Изобретениеметаллургии, в прео на функция рас роницаеиости иа, на фиг. 2 - запроницаемости ов от содержанияфункция распрероницаемости по а постоянного сеграфик зависимости ости магнитопровония бх 6 мм и длино относится к порошк частности к способ топроводов элемент данными магнитными ожет быть использо вой,м топрово магнитно получ е автома я магии ки с за длине маг исииость жевойствами, и л н езоникельных а при оростроен ью изобре удоеикост эксплуатароводов с цаемостью никеля ф на фиг. 3 . -деления магнитной и длине магнитопроводчения;. на фиг. 4 -магнитной проницаемда постоянного сече е тения являетс и изготовлени ционной надежпеременной иа ние шен и магой. т нит н ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИАГНИТОПРОВОДОВ ЭЛЕМЕНТОВ АВТОМАТИКИ(57) Изобретение относится к изготовлению магнитопроводон элементов автоматики и может быть использовано вприборостроении. Целью изобретения является снижение трудоемкости изго-, товления и повышение эксплуатационной надежности магнитопроводов с переменной магнитной проницаеиостью. Предлагаемый способ изготовления магнитопро водов включает подготовку исходных порошков, их смешивание, засыпку в матрицу пресс-формы, прессование и спекание. Перед засыпкой матрицу прессформы разделяют перемычками на несколько частей, в каждую из которых засыпают смесь, обеспечивающую заданное значение магнитной проницаемости. Прессование осуществляют с составным нижним пуансоном, высота частей которого прямо пропорциональна насыпным весам смесей, засыпаемых в секции. Перемычки после засыпки удаляют. После прессования проводят допрессовку на подставке, высота частей которой обратно пропорциональна насыпным ве- се сам смесей. Выбор числа секций, уровня магнитной проницаемости и материала определяют из заданной функции распределения магнитной проницаемости по длине магнитопровода, получены магнитопроводы из смесей порошков карбонильного железа, карбонильного никеля и молибдена с различным распределением магнитной проницаемости по длине. 5 ил.80 мм, на Фиг. 5 - пресс-блок для изготовления магнитопровода, датчика для функций, изображенных на фиг, 4,Пусть для функционального датчика перемещений требуется изготовить центральный стержень - магнитопровод постоянного сечения с распределением магнитной проницаемости ш по его длине 1, заданной графиком (фиг. 1), При 1 О этом допускаются отклонения магнитной проницаемостиот заданной на величину3 , связанную с погрешностями изготовления и магнитных измерений. Реализация зависимости Ц = 2(1) осу ществляется делением магнитопровода на части, длина которых определяется средним уровнем магнитной проницаемости в нИх, лежащим в зоне погрешностей. 20Из фиг. 1 следует, что минимальное число зон с длинами 1, 1, 1, обеспечивает приближение кривой=1(1), квантованными поуровнямиЗначениями магнитной проницаемос ти, , обладают железоникелевые сплавы .с соотношением компонентов в них, ,соответственно (фиг. 2).Из промышленных карбонильных порош 30 ков железа и никеля составляют необ- ходимые композиции, затем в барабанном смесителе, имеющем противоположное вращение внутренних лопастей и корпуса, готовят смеси. Затем каждую 35 смесь для улучшения технологических свойств увлажняют 103 4-процентного раствора поливинилового спирта в воде, просушивают смеси, протирают их через сито с размером ячейки 0,5 мм 40 и определяют насыпные веса.Перед прессованием полость матрицы разделяют перемычками (например, из фольги) на 3 части, затем в нее поме" щают составной нижний пуансон. 451Для получения прессовки с одинаковой плотностью, необходимо обеспечить разный набор порошковых составляющих ее частей, поэтому высоты Ь 50 Ь, Ьэ частей составного нижнего пуан.сона прямо пропорциональны насыпным весам а, а , а используемых смесей.Цосле засыпки каждой секции соответст,вующей смесью, перегородки удаляют55 из матрицы, вставляют цельный верхний пуансон и осуществляют прессова..ние, После прессования пресс-форму устанавливают на подставку, высота частей которой обратно пропорциональна насыпным весам засыпаемых в секции порошков, и осуществляют допрессовку, Полученную прессовку вместес кольцевыми образцами-свидетелямиспекают в атмосфере водорода по режиму, обеспечивающему образование однородного твердого раствора железа вникеле,П р и м е р 1. Для Функционального датчика перемещений необходимо изготовить магнитопровод постоянногосечения, зависимость магнитной проницаемости р которого по его длине выражается графиком, представленным нафиг, 3. Кривые фр на фиг.Э ограничивают разброс магнитной проницаемости,обусловленный погрешностями изготовления и магнитных измерений.Для изготовления магнитопровода спредставленным распределением магнитной проницаемости по его длине полостьматрицы разделяют перемычками на зоны,число и размеры которых определяютсясредними значениями магнитных прони"цаемостей входящих в них сплавов, лежащими в зоне погрешностей. Из Фиг,Зследует, что целесообразно деление по-лости матрицы на три части длиной 15,20 и 45 мм со средним уровнем магнитной проницаемости в них 80000, 60000и 42000 Гс/Э соответственно,Целесообразно для изготовления магнитопровода датчика выбрать сплавысистемы железо-никель.Приготовляют смеси: 79 НМ (797. карбонильного никеля ПНК 1 Л 5, 57. молибдена, железо карбонильное Р 10 остальное)79 НМ (797. ПНК 1 Л 6, 53 Ио, железо остальное); 50 Н (503 ПНК 1 Л 6, железоостальное).Приготовление смесей осуществляется в смесителе барабанного типа, имеющем противоположное вращение наружного барабана и внутренних лопастей,в течение 2 ч, Затем в каждую смесьдобавляют 10 4-процентного раствораполивинилового спирта в воде, смесипросушивают и протирают через сито сразмером ячейки 0,5 мм. Перед прессованием полость матрицы разделяетсяперемычками из фольги на три части,в них помещается составной нижний пуансон, предусматривающий разный наборпорошков для получения одинаковой1плотности прессовки, в каждую полостьзасыпают необходимую смесь (в зону5 154094 1 смесь 1, зону 11 смесь 2, зону 111 смесь 3), удаляют перемычки, вставля- ют в матрицу верхний пуансон и осуществляют прессование и допрессовку при давлении 5 т/см. Затем прессованный иагнитопровод (вместе с кольцевыми образцами-свидетелями) подвергается спеканию при 1350 ф С в течение 12 ч в атмосфере водорода. Уровень магнитных свойств, определенньп на образцах-свидетелях, соответствует среднему уровню магнитной проницаемости в зонах магнитопровода. Способ изготовления магнитопроводов элементов автоматики, включающий подготовку исходных порошков, их смешивание, засыпку в матрицу пресс-фор" мы, прессование и спекание, о т л и - ч а ю щ и й с я теи, что, с целью снижения трудоемкости изготовления и повьппения эксплуатационной надежнос-. ти магнитопроводов с переменной магнитной проницаемостью, перед засыпкой порошков матрицу пресс-формы разделяют вертикальными перемычками на секции, число и размеры которых определяют из функции распределения магнитной проницаемости по длине магнитопро" вода, допустимого разброса магнитных свойств и уровня магнитных характеристик составных частей магнитопровода, высоту засыпки секций порошками регу" лируют составныи нижним пуансоном, высота частей которого прямо пропорциональна насыпным плотностям засыпаемых порошков, перед прессованием перемычки удаляют,из полости матрицы, а после прессования проводят допрессовку на подставке, высота частей которой обратно пропорциональна насып" ным плотностям засыпаемых в секции порошков. 1 .15П р и м е р 2, Требуется изготовить подвижньп шток - магнитопровод датчика перемещений постоянного сечения (бхб им) и длиной 80 мм, зависи" мость магнитной проницаемости которо го по длине выражается графиком, представленным на фиг. 4, В этом случае полость матрицы разбивается перемычками на три части длиной 25, 30 и 25 мм. Для 1 и 111 зон целесообразно исполь зовать сплавы с высоким содержанием никеля (79 НМ), содержащие 793 карбонильного .никеля марки ПНК 1 Л 5, 5 Е молибдена, железо карбонильное Р 10 остальное (насыпной вес смеси 0,88 г/см)30 для зоны 11: 253 карбонильного никеля марки ПНК 1 Л 5, железо карбонильное марки Р 10 остальное (насыпной вес 1,59 г/смз). Матрицу со вставленным составным нижним пуансоном (фиг5), высота частей которого для прессования зон 1 и 111 равна 10 мм, а части 11 - в 1,8 раза больше, те. 18 мм (а /а = 1,59/0,88=1,8), помещают%на гладкую плиту. В полость матрицы 40 устанавливают перемычки (в направлении прессования), в образовавшиеся секции засыпают требуемьп порошок (высота засыпки для зон 1 и 111 4,05 см, зоны 11 2,25 си), перемычки 45 удаляют, вставляют в матрицу верхний цельньп пуансон и производят подпрессовку. Затем (для получения ровной нижней поверхности прессованного магнитопровода) пресс-блок устанавливают на подставку, высота частей которой обратно пропорциональна насыпным весам используемых порошков, и произво 0 6дят окончательное прессование (допрес. совку) придавлении 5 т/см. Плотность прессовки 5,5-6,1 г/см., пористость 30-352.Двенадцатичасовое спекание при 1350 С в атмосфере водорода обеспечивает получение прочных магнитопроводов (пористость уменьшается до 2,5 Е) с требуемым распределением магнитных свойств.Таким образом, предлагаемьпЪ способ позволяет по сравнению с известным снизить трудоемкость изготовления за счет исключения необходимости соединения составных частей магнитопровода. Кроме того, замена механического соединения составных частей магнитопровода на диффузионное повьппает прочность магнитопроводов и их эксплуатационную надежность. Формула изобретения1540940а ина нанвпопра 8 оба Уэбб гржаяце юкеля,. (Р, 810 РЖ юр иг ф с В б 1540940