Способ изготовления изделий сложной формы из железного порошка

 

Изобретение относится к порошковой металлургии. Цель изобретения - повышение равноплотности изделий. Способ изготовления изделий из железного порошка включает формование заготовки из железного порошка постоянной высоты и с учетом изменяющегося зазора б между заготовкой и формующим инструментом, нагрев заготовки на установке ТВЧ и штамповку, причем размеры элементов заготовки определяют по формуле 1..977 1 ИЗд±2Кф Kh ±2 ALd, где Ц линейный размер элемента заготовки; - линейный размер элемента изделия; Кф - поправочный коэффициент, зависящий от формы изделия, равный 0.10-0,8; Кь - поправочный коэффициент, зависящий от высоты изделия, равный 0,5-1,5; ALd - величина поля допуска изделия. Кроме того, приведены формулы для определения размеров матрицы штампа горячего прессования и зазора 6 . 2 ил., 1 табл. ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 В 22 F 3/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4296674/02 (22) 17.08.87 (46) 30.03.91. Бюл. М 12 (71) Новосибирский филиал Государственного проектно-технологического и экспериментального института "Оргстанкинпром" (72) Л.А.Капленко и Т,И.Шутова (53) 621.762.4.016 (088.8) (56) Порошковая металлургия материалов специального назначения. М.: Металлургия, 1977; с.143 — 156. Авторское свидетельство СССР йг 1260117, кл. В 22 F 3/24, 1985, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ

СЛОЖНОЙ ФОРМЫ ИЗ ЖЕЛЕЗНОГО ПОРОШКАА (57) Изобретение относится к порошковой металлургии. Цель изобретения — повышение равноплотности изделий. Способ изготовления изделий из железного порошка

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способу горячего динамического прессования железного порошка.

Целью изобретения является повышение равноплотности иэделий.

Способ осуществляют следующим образом.

На фиг.1 сплошными линиями изображены две проекции готового изделия 1, штриховыми линиями — заготовка 2 после холодного прессования; на фиг.2 — нагретая заготовка сложной формы — кронштейн, в момент погружения в полость матрицы штампа горячей штамповки.

Приготовление шихты производят путем смешивания железного порошка ПЖЗМ2, углерода технического ПМ-75, стеарата цинка в двухконусном смесителе.

„„Ы „„1637958 Al включает формование заготовки из железного порошка постоянной высоты и с учетом изменяющегося зазора д между заготовкой и формующим инструментом, нагрев заготовки на установке ТВЧ и штамповку, причем размеры элементов заготовки определяют по формуле

Ез=0,977 1 „д+2Кф Kh + .ALd, где Ь—

1 линейный размер элемента заготовки; 1зд— линейный размер элемента иэделия; Кф— поправочный коэффициент, зависящий от формы иэделия, равный 0.10-0,8; Кь — поправочный коэффициент, зависящий от высоты иэделия, равный 0,5-1,5; Л Ld величина поля допуска изделия. Кроме того, приведены формулы для определения размеров матрицы штампа горячего прессования и зазора д . 2 ил., 1 табл, Формирование пористой холодной заготовки определенной высоты производят в пресс-формах по схеме двухстоооннего прессования до плотности 5,5 г/см . Давление составляет около 500 МПа.

Линейные размеры элементов холодной заготовки (L3 ) в направлении усилия прессования относительно элементов полости матрицы штампа горячей штамповки с учетом линейного расширения заготовки при нагреве определяют по формуле

1з =0,9971изд 2 Кф Кь — A d, 1

2 где Ь вЂ” линейный размер элемента заготовки; зд — линейный размер элемента изделия (по чертежу изделия);

1637958

Кф — поправочный коэффициент, зависящий от формы изделия;

Кь — поправочный коэффициент, зависящий от высоты изделия;

ALd — величина поля допуска изделия (по чертежу изделия), Знак+ или (-) выбирается в зависимости от типа размера. Плюс — для охватывающих размеров (охватывают контуры матрицы, например, фиг.1 — разрез L3,X, 3), минус — для охватываемых размеров (охватываются контуром матрицы, например фиг.1 — размеры (э.х.1, э.х.2, 1 э.х.4).

Графики поправочных коэффициентов

Кф. Kt разработаны на основании опытных данных по горячему прессованию изделий различной формы и высоты при условии получения равноплотных изделий во всех сечениях.

Линейные размеры элементов матрицы с учетом ее нагрева при контакте с горячей заготовкой рассчитывают по формуле:

L. =1013 L» 1Л(.а, иэд — 2

Величину зазора (д) между элементом нагретой заготовки (L . .) и соответствующей стенкой матрицы на одну сторону определяют по формуле

Ьл La.г.

Нагрев заготовок производят в проходном индукторе токами высокой частоты в течение 20 — 40 с. Горячее прессование производится на кривошипных прессах. Усилие горячего прессования 800 — 1000 МПа. Плотность отпрессован ного изделия 7,8 г/см по всему обьему.

В таблице приведен пример расчета элементов заготовки и матрицы, а также зазора (д), выполненный по формулам для изделия, изображенного на фиг.1, высота изделия 20 мм сложной формы.

По предложенному способу заготовка формуется одинаковой высоты, что обеспе5 чивает одинаковую плотность заготовки после холодного прессования по всем сечениям, Одинаковая плотность заготовки улучшает равномерность ее нагрева на установке ТВЧ. Упрощается конструкция инст10 румента (пуансона) на операции холодного прессования. По известному способу разноплотность по объему составляет 2 — 3 .

В предлагаемом способе нет необходимости учитывать пористость заготовки (ко15 торая может колебаться в зависимости от формы и высоты изделия), так как она не влияет на величину линейных размеров изделия, размеры которого определяются контуром матрицы.

20 Формула изобретения

Способ изготовления изделий сложной формы из железного порошка, включающий прессование заготовки, нагрев, штамповку, отличающийся тем, что, с целью

25 повышения равноплотности изделий, заготовку прессуют с постоянным сечением по высоте и с переменным поперечным сечением, причем размеры поперечного сечения определяют по формуле

La =0,9971иэд 2 Кф Kh — Л1 d, 1

2 где L3 — линейный размер элемента заготовки, мм; и,д — линейный размер элемента изде35 лия, мм;

Кф — коэффициент, зависящий от формы изделия, равный 0,10 — 0,8;

Кп — коэффициент, зависящий от высоты изделия, равный 0,5 — 1,5;

40 Л Ld — величина поля допуска изделия, 1F37958 лл а armand л мгаааЫ

ЮОГ. 2

Составитель В, Нарва

Редактор О. Спесивых Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M. Муска

Заказ 891 Тираж 501 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101