способ прессования длинномерных изделий
Классы МПК: | B22F3/02 уплотнение |
Автор(ы): | Купин И.В., Канаев А.А., Арефьев А.Н., Адамова Т.П. |
Патентообладатель(и): | Акционерное общество открытого типа - Научно- исследовательский технологический институт |
Приоритеты: |
подача заявки:
1990-10-22 публикация патента:
15.12.1994 |
Сущность: после засыпки порошка и разравнивания его по верхней плоскости нижней части матрицы 2 устанавливают верхнюю часть матрицы 12 с пуансонами 13, 14, 15. Перемещая прокладку 9, поднимают пуансон 4 и перераспределяют порошок для образования ступеней формующей полости. Затем уплотняют изделие пуансонами. 1 з.п. ф-лы, 11 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11
Формула изобретения
1. СПОСОБ ПРЕССОВАНИЯ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ из порошка, преимущественно симметричных относительно продольной оси, включающий загрузку порошка в образованную матрицей и пуансонами формующую полость, соответствующую изделию по длине, и его уплотнение верхними и нижними пуансонами с приложением усилия перпендикулярно к продольной оси, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет изготовления изделий переменного сечения и повышения производительности за счет однократных загрузки и уплотнения порошка, верхние и нижние пуансоны выполняют соответствующими количеству и размерам ступеней изделия по длине, а матрицу-разъемной по высоте на верхнюю и нижнюю части, загрузку порошка ведут одновременно по всем ступеням формующей полости, разравнивают порошок по верхней плоскости нижней части матрицы, устанавливают ее верхнюю часть и размешают верхние пуансоны, перед уплотнением осуществляют перераспределение порошка для образования ступеней формующей полости путем перемещения нижних пуансонов, за исключением пуансона для формования ступени с меньшими размерами сечения, а уплотнение ведут с двух сторон одновременно по всем ступеням. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при загрузке порошка нижний пуансон, соответствующий ступени с наименьшими размерами сечения, устанавливают на расстоянии от верхней плоскости нижней части матрицы, определяемом соотношением2
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024001/916.gif)
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024354/2024354-18t.gif)
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024354/2024354-19t.gif)
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024354/2024354-20t.gif)
где Sмин - площадь ступени изделия наименьшего сечения, м3;
dмин - наибольший размер в вертикальном сечении ступени изделия с наименьшим сечением, м;
bмин - ширина формующей полости ступени наименьшего сечения, м;
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024007/947.gif)
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024007/947.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам прессования длинномерных ступенчатых заготовок, имеющих переменное сечение в виде круга, эллипса, многогранника или другой формы, симметричное относительно продольной оси. Известен способ прессования ступенчатых изделий [1], включающий раздельную засыпку порошка в формующие камеры пресс-формы и последующее раздельное формование каждого элемента изделия. Способ имеет малую производительность и, кроме того, не обеспечивает возможности получения длинномерных изделий. Известен также способ прессования трубчатых заготовок из порошка [2], включающий предварительную засыпку порошка, установку стержня, формующего отверстие, предварительную подпрессовку, засыпку последующей порции порошка и окончательное формование изделия. Недостатком указанных способов является низкая производительность, связанная с необходимостью двукратной засыпки и двукратным уплотнением порошка, а также невозможность получения длинномерных изделий переменного сечения на отдельных ступенях. Целью изобретения является расширение технологических возможностей и повышение производительности процесса прессования длинномерных ступенчатых изделий. Цель достигается тем, что в способе прессования длинномерных ступенчатых изделий из порошка, включающем загрузку порошка в образованную матрицей и пуансонами формирующую полость, соответствующую изделию по длине, и его уплотнение верхними или нижними пуансонами с приложением усилия перпендикулярно продольной оси, верхние и нижние пуансоны выполняют соответствующими количеству и размерам ступеней изделий по длине, а матрицу - разъемной по высоте на верхнюю и нижнюю части, загрузку порошка ведут одновременно по всем ступеням формирующей полости, разравнивают порошок по верхней плоскости нижней матрицы, устанавливают ее верхнюю часть и размещают верхние пуансоны, перед уплотнением осуществляют перераспределение порошка для образования ступеней формирующей полости путем перемещения нижних пуансонов за исключением пуансона для формирования ступени с наименьшими размерами сечения, а уплотнение ведут с двух сторон одновременно по всем ступеням. При загрузке порошка нижний пуансон, соответствующий ступени с наименьшими размерами сечения, устанавливают на расстоянии от верхней плоскости нижней части матрицы, определяемом соотношением2
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024001/916.gif)
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024354/2024354-2t.gif)
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024354/2024354-3t.gif)
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024354/2024354-4t.gif)
dmin - наибольший размер в вертикальном сечении ступени изделия с наименьшим сечением, м;
bmin - ширина формирующей полости ступени наименьшего сечения, м;
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024007/947.gif)
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024007/947.gif)
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024001/916.gif)
2
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024001/916.gif)
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024354/2024354-5t.gif)
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024354/2024354-6t.gif)
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024354/2024354-7t.gif)
dmin - наибольший размер в вертикальном сечении ступени изделия в наименьшем сечении;
bmin - ширина формирующей полости ступени наименьшего сечения;
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024007/947.gif)
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024007/947.gif)
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024007/947.gif)
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024354/2024354-8t.gif)
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024354/2024354-9t.gif)
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024354/2024354-10t.gif)
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024354/2024354-11t.gif)
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024354/2024354-12t.gif)
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024354/2024354-13t.gif)
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024354/2024354-14t.gif)
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024354/2024354-15t.gif)
Общая масса порошка на все изделия М = 2,88 г. При расчете навеска бралась с увеличением 4% на потери при засыпке порошка в матрицу. Расчетная плотность изделия после прессования находится из соотношения
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024007/947.gif)
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024354/2024354-16t.gif)
(3) где m - масса прессовки;
Vпр. - объем прессовки. В этом случае плотность прессовки
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024007/947.gif)
Насыпная плотность порошка ВК8 в среднем составляет
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024007/947.gif)
Объем засыпки на каждой ступени будет равен
V1=
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024354/2024354-17t.gif)
Расположение общей продольной оси формующих полостей относительно верхней плоскости нижней матрицы находим по формуле 1 с учетом размеров первой ступени, имеющей минимальные размеры поперечного сечения.
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024001/916.gif)
Высота столба засыпки порошка для этой ступени определяют по формуле 2. Н1 = Н3 = 4,6 (см. фиг. 4)
Порошок в полостях 1 и 3, имеющих минимальные размеры сечения, засыпается симметрично относительно продольной оси. Высота столба засыпки и соответственно исходное положение нижнего пуансона второй ступени относительно уровня плоскости нижней матрицы выбирают также с учетом формулы 2
Н2 = 10,34 мм
В этой полости требуется перед прессованием произвести перераспределение порошка, так как
Н2 = 2,3 мм Н2 = 8,04 мм
Обозначения показаны на фиг. 3. Порошок засыпают из общей навески сразу во всей полости и выравнивают по уровню верхней плоскости нижней матрицы. После засыпки порошка устанавливают верхнюю матрицу и размещают в ней секции формующих пуансонов. Перемещая ступенчатую прокладку, поднимают нижний формующий пуансон 4 в полости П на высоту
![способ прессования длинномерных изделий, патент № 2024354](/images/patents/449/2024001/916.gif)
Н2" = Н2"" = 5,17 мм (см. фиг. 6, 7, 8)
Окончательное уплотнение порошка одновременным двусторонним прессованием всех ступеней изделия показано на фиг. 9, 10, 11. Следует отметить, что эффективность возрастает при осуществлении способа на прессах, оснащенных устройством для бокового зажима, поскольку сжатие матриц перед засыпкой порошка и разъем для удаления изделия осуществляется автоматически с помощью устройства бокового зажима.