Устройство для формования втулок из порошка

 

УСТРОЯСТВО ДЛЯ ФОРШВАНИЯ ВТУЛОК из ПОРОШКА,: включакедее матрицу, полый пуансон, стержень и деформирукщий узел, от л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкций , деформирующий узел вьтолнен в. виде чередующихся между собой колец из инструментального материала и из материала, обладающего э4«фектом памяти формы, наприм ер из ннтннола.

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (!9) (1l) А

3(ЯЭ В 22 F3 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ;, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГО(ЩАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДфЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 34401 30/22-02 (22) )9.05.82

:(46) 15.11.83.. Вюл. В 42 (72) )О.Н.Логинов и Б.Е.Хайкин (71) Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический инсти-тут им. С.М.Кирова (53) 621.762.4.045(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР В 44)192, кл. В 22 F 3/00, )973. ,2, Авторское свидетельство СССР

В 90098), кл. В 22 F 3/02,,1980. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРИОВАНИЯ

ВТУЛОК ИЗ ПОРОВКА, включающее матрипу, полый пуансон, стержень и деформнрующий узел, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструк-, ции, деформирующий узел выполнен в. виде чередующихся между собой колец из инструментального материЖга и из материала, обладающего эффектом памяти формы, например из нитинола.

1(53

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для прессования из порошков изделий типа втулок с поперечными ребрами на внутренней поверхности.

Известно устройство для центробежного формования изделий типа втулок из порошкообразных материалов, включающее матрицу, стержень с приводом вращения и приспособление, соз- 10 дающее дополнительное давление на иэделие. Устройство обеспечивает равномерность распределения на внутреннюю поверхность изготовляемой втулки и удовлетворительное качество издеЕ13

Однако в нем невозможно получить иэделия типа втулок с поперечными ребрами на внутренней поверхности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для формования втулок из порошка, включающее матрицу, полый пуансон, стержень и деформнрующий узел. В уст- 23 ройстве деформирующий.узел включает деформирующий стяжкой и клиновые элементы, причем деформирующнй элемент имеет пазы с наклонными поверхностями, взаимодействующими с поверхностями клиновых элементов (2j .

Недостатком этого устройства является его сложность, поскольку пвиимо сложности деформирующего узла для его работы необходимо иметь три раздельных. механических привода:

35 один привод вращения стержня и два привода поступательного движениядля перемещения пуансона и смещений .клиновых элементов.

Цель изобретения — упрощение конструкции устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для формования втулок иэ порошка включающем матрицу, полый. пуансон, стержень и деформиру- 45 ющий узел, последний выполнен в виде чередующихся между собой колец из инструментального материала и из матвриала, обладающего эффектом памяти форма, например из нитинола. 50

Кольца из материала, обладающего эффектом памяти формы, перед сборкой устройства деформируют, например, осадкой иа оправке при температуре ниже температуры обратного мартен- $5 ситного превращения, при этом их диаметр увеличивается до необходимого диаметра впадин на внутренней по964 2 верхности втулки. При прессовании порошка в том числе в горячем состоянии, но при температуре ниже температуры мартенснтного превращения, этп кольца формируют впадины на внутренней поверхности втулки. Для из влечения деформирующего узла устройство нагревают выше температуры обратного мартенситного превращения материала колец,.обладающего эффектом памяти формы. При этом диаметр колец уменьшается до диаметра, который кольца имели .перед осадкой и

У деформнрующий узел свободно извлекается из иэделия.

На фиг. 1 изображена схеяа устройт ства, в момент прессования втулки, на фиг. 2 — схема устройства, после воздействия тепловым полем для извлечения из заготовки деформирующего узла.

Устройство состоит из матрицы, включающей стакан 1--и шайбу 2 в отверстие которой запрессован стержень

3. В матрицу помещен полый пуансон 4.„

На стержень 3 надеты кольца 5-7 из обычного инструментального материала

J например и3 инструментапьной стали.

Эти кольца чередуются с кольцами 8 и 9,,выполненными из материала, обладающего эффектом памяти формы, например из никелида титана (нитинола .

Все кольца выполнены по скользящей посадке относительно стержня 3, и поэтому имеют возможность перемещения по вертикали. От произвольного перемещения их предохраняет упругий элемент в виде пружины 10 опирающейся на торец гайки 11, ны ернутой на верхнюю часть стержня 3, снабженную резьбой.

Устройство работает следующим образом.

До прессования кольца 8 и 9 имеют форму, показанную на фиг.2, т.е. их внешний диаметр не превышает диамет,ра колец 5-7. Внутрь колец 8 и 9 помещают оправку и производят их осадку со степенью деформации не больше 8Х.

При этом высота колец уменьшается и увеличивается диаметр до величины требуемого диаметра впадин во. втулке.

После этого производят сборку уст" ройства фиг.1, предварительно загрузив в полость матрицы порошок.

Движением вниз полого пуансона 4 ° спрессовывают порошок устройство нагревают до темйературы обратного мартенситиого превращения материала ко3 1053964 лец 8 и 9 (для нитинола — 50, например, до w105 Ñ), после чего охлаждают.

В результате эти кольца приобретают форму, которую они имели до предварительной деформации, уменьшается их диаметр и увеличивается высота (фиг.2). Увеличение высоты компенсируется перемещением колец по стержню 3 и сжатием пружины 10. Производят разборку устройства. Для этого извлекают пуансон 4, снимают стакан 1 (для облегчения этой операции внутреннюю его поверхность выполняют конической); отделяют изделие — втулку от деформирующего элемента — колец, наружная поверхность которых также может быть обработана иа конус. Вновь внутрь колец 8 и 9 помещают оправку и производят их осадку. Далее цикл повторяют, Операция нагрева устройства до температуры выше температуры обратного мартенситного превращения может быть совмещена с операцией спекания изделия или отгонки пластификатора (сушки)..

В зависимости от соотношения толщины и радиуса колец из нитинола, а также от степени деформации при осадке, выполняют различный угол фаски на кольцах из нитинола с целью предохранения поверхности изделия от воздействия со стороны кольца при формоизменении последнего. Для достаточно пластичных порошков выполнение фасок необязательно, поскольку формоизменение кольца сопровождается пластической деформацией и доуплотнением изделия, Предлагаемое изобретение позволяет значительно упростить конструк; цию устройства для формования втулок с поперечными ребрами на внутренней поверхности за счет упрощения кон15 струкции деформирующего узла. — исключения стяжного и клиновых элементов, исключения приводов вращения стержня и смещения клиновых элементов.

Для изготовления ребер на внутренней поверхности втулки, спрессованной обычными методами, необходимо отпрессовать цилиндрическую втулку и про-. точить внутренние углубления на токарном станке. При массе заготовки под втулку 510 г и массе вытянутой стружки 40 r коэффициент выхода

ЯО- 40

,ã"oäíoão составляет величину

<0

=6,92. С помощью предлагаемого устройства можно отказаться от операции

30 проточки углублений и формовать заготовку массой 510-40= 470 r, т,е. сэкономить 87 металлического порошка.

Филиал IlIIII "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

ВНИИПИ Заказ 8981/ll Тираж 813 Подписное