Способ изготовления спеченных изделий

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕННЬОС ИЗДЕЛИЙ, включающий прессование порошкового материала формообразующим пуансоном и последующее епекание , отличающийся тем, .что, с целью повьшения точности размеров спеченных изделий и снижения трудое асости их изготовления, перед прессованием на формообразующий пуансон наносят корректирующий слой то51 даной, соответствующей ве:личине усадки и упругого последей- . ствия порошкового материала. (Л С

ЫВ В22Z3 !2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Й АВТОРСЙОМУ СВйДЕТЕЛЬСТВУ ю с

° еВ

° ° (21) 3466510/22-02 (22) 09.07.Я2 (46) !5.12.84. Бюп.. 9 46 (72) Л.Н.Гершанович, Б.В.Бнрин, .Л.И.Гершанович и Б.В.Левин (71) Центральное проектно-конструкторское бюро механизации и автоматизации: (53) 669.762.5(088.8) (56) 1. Патент США У 3992202, кл. 75-222, оиублик. 1976.

2. Технологический процесс изготовления твердосплавных матриц для прессования заготовок цельного. твердосплавного инструмента (сверла фрезы шпоночные, фрезы концевые, развертки) в диапазоне диаметров от 1 до

10 мм. И., Всесоюзный научно-иссле, довательский инструментальный институт, 1965.

as>SUau А (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий прессование порошкового материала 4юрмообразую" щим пуансоном и последующее епекание, отличающийся тем, что, с целью повышения точиости раз-. меров спеченных изделий и снижения трудоемкости их изготовления, перед прессоваиием иа формообразующий пуансон наносят корректирующий слой то3тщиной, соответствующей величине усадки и упругого последействия порошкового материала.

112

Ni 80

Со 20

Fe 97

Си 3 где 3— д

0,03—

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления спеченных изделий деталей технологической оснастки.

Известен способ изготовления спеченных изделий, заключающийся в прессовании порошка формообразующим пуансоном, выполненный из .матерйала, имеющего более высокий коэффи-. циент термического расширения,. чем материал изделия, и последующем спекании спрессованной заготовки 11). ,Недостатками этого способа являются низкая точность размеров получаемых спеченных изделий и высокая трудоемкость их изготовления.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому . результату является способ изготовления спеченных изделий, включающий прессование порошкового материала формообразующим пуансоном и последующее спекание .(2).

Недостатками известного способа являются несоответствие получаемых размеров изделий требуемым размерам и большая трудоемкость изготовления изделия.

Указанные недостатки связаны с тем, что при прессовании и спекании изделий имеют место упругое последствие и усадка спресованных заго-; товок, что приводит к отклонению размеров спеченных изделий от требуемых и необходимости последующей электроискровой, ультразвуковой обработке или алмазному шлифованию и ручной доводке изделий.Целью изобретения является повышение точности.размеров спеченных изделий и снижение трудоемкости их изготовления.

Цель достигается тем, что соглас. но способу изготовления спеченных изделий, включающему прессование порошкового материала формообразующим пуансоном .и последующее спекание,.перед прессованием на формообразующий пуансон наносят корректирующий слой толщиной, соответствующей величине усадки и упругого последействия порошкового материала.

Нанесение корректирующего слоя производится каким"либо -из известных способов - гальваническим или плазменным напыпением. Пуансон с корректирующим слоем используется в

9028 2 качестве мастер-стержня при изготовлении матрицы из порошкового материала: производится прессование порош" ка вокруг пуансона и последующее спекание спрессованной заготовки. Дпя получения минимального припуска на обработку после проведения опытного спекания производится корректировка толщины слоя: при необходи10 .мости стравливания или доращивания корректирующего слоя.

При использовании пуансона с неиэ" менным профилем по всей высоте его выполняют удлиненным, причем на удлиненную часть наносят корректирующий слой.

После прессования и спекания saготовки удлиненная часть у; пуансона с корректирующим слоем отреэается, а пуансон после удаления корректирующего слоя используется при из,готовлении других изделий.

Пример 1. При изготовлении пресс-формы для литья пластмассовых корпусов шариковых ручек матрица изготавливается из металлического порошка следующего состава, 7:

Рабочая чать Конструкционный

30 слой

Вначале изготавливается пуансон

35. пресс-формы для литья пластмассо-вого корпуса. Технологический процесс из готов ления пу ан со на в ключ ает сле. дующие операции: на координатнофрезерном станке выполняется формооб40 раэующий профиль пуансона, после термообработки и обработки на опти.кошлифовальном станке окончательные размеры пуансона достигаются за счет слесарной доводки. Затем мето45 дом детонационного плазменного наплыления на установке мод. АДУ-ЗД наносится корректирующий слой следующего состава, Ж: Fe 96,2; С 0,8; Си 3.

Толщина корректирующего слоя рассчитывается по формуле:

9 - d + 0 03D + 0 008 + с

8—

Э диаметр матрицы; диаметр пуансона; величина усадки при спекании матрицы (З ); допуск на износ (в данном случае: с =0);

1129028

22

24

Никель сернокислый

Кобальт сернокислый

Натрий хлористый

Борная кислота

3

0,008 — .экспериментальная величина упругого последействия.

Далее производится двустороннее прессование матрицы, причем в качестве мастер-стержня для оформле-.

5 ния формообразующей полосги матрицы используется пуансон с нанесенным на него корректирующим слоем.

Прессование осуществляется на гидравлическом пресс мод. П-429 в стандартной блокформе. Спекание матрицы производится в защитной атмосфере диссоциированного аммиака при 1180 .+ 10 С. После проверки размеров спеченной матрицы с пуансона стравливается корректирующий слой, а пуансон используют в пресс форме для литья корпусов ручек.

Колебание зазора между матрицей и пуансоном не превышает 0,008 мм.

При использовании известного способа колебание зазора составляет 0,020,06 мм.

Пример 2. При изготовлении пресс-формы для формообразова25 ния резинового. кольца используется . матрица из металлического порошка следующего состава, Х: Fe 98; графит карандашный 2.

Сначала изготавливается пуансон пресс-формы для формования резинового кольца, Технологический процесс изготовления пуансона включает следующие операции: пуансон вытачивается на токарном станке с последующей термообработкой, после чего И .на оптико-шлифовальном станке выполняется формообразующий профиль пуансона с последующей финишной доводкой. Затем методом гвльванопластики на установке АГ-79 наносится 40 корректирующий слой в электролите следующего состава, г/л:

Толщина корректирующего слоя рассчитывается но формуле:

Э вЂ” d + 0 039 + О 012 + Ф

Я ав

У где 3 — диаметр матрицы;

d — диаметр пуансона;

0,03 - величина усадки нри скекании матрицы; .д" - допуск на износ, (с О j;

О, 012 — экспериментальная величина упругого последействия.

Затем производится двухстороннее прессование матрицы вокруг пуансона с нанесенным корректирующим слоем на гидравлическом прессе мод.

П-429 в стандартной блокформе с по следующим спеканием и пропиткой медью в атмосфере диссоциированного аммиака при 1140 i 10 С. После проверки размеров спеченной матрицы с пуансона стравливается корректирующий слой, а пуансон используется в пресс-форме для формования резиновых колец. Припуск на доводку матрицы в этом случае составляет 0,610—

0,030 мм, а при изготовлении по asвестной технологии припуск на доводку. достигает. О,1 — 0,3 .мм.

Пример 3. При изготовлении пггампа для штамповки шестерен вкачале изготавливается вырубной пуФ ясон, высота которого больше требуемей иа три высоты матрицы. Технологический процесс обработки пуансона включает следующие операции: обработку на пуансонострогальном станке, слесарную доводку, термообработку, профильное шлифование и окончательную слесарную доводку. Затем на удлиненную. часть пуансона наращивается корректирующий слой в элек" тролите следующего состава, г/л:

Никель хлористый

Аммоний хлористый

Натрий уксуснокислый

Кислота сульфосапициловая

Триэ таноламии

Натрия гипофосфнт

Толщина корректирующего слоя рассчитывается по формуле:

Q — d + 0 2Я + Q g5 + Ф

S где величина усадки и упругого последействия сплава ВК-20, из которого изготавливается матрица, составляет около 25Х.

Далее производится двухстороннее лрессование матрицы (шихта сплава

ВК-20 приготовлена.иа ЗЖ-ном раство" ре каучука CK в бензине t. В качестве мастер-стержня используется пуансон с наращенным слоем. Прессование осуществляется в универсальной блок-фор» ме на прессе П-429, спекание — в атмосфере диссоциированного аммиака при 1380+lpoC

Составитель А. Соловей

Техред Л.йартяшова Корректор М,Леонтюк.

Редактор h. Гулько

Заказ 9285/) 0 Тираж 774 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Ж-35, Раушская.наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Э .)129028 Ь

Таким образом, предлагаемый спо- лучения минимального припуска на соб в сравнении е известным.:позволя-. доводку. ет повысить. точность размеров спе- При изготовлении матриц для шариченных изделий, что сокращает трудо- ковых ручек экономия трудоемкости емкость их изготовления за счет по- g составляет 80 нормо-часов.